CC BY
51
УДК 616.002.2: 616-002.16: 616-005.3
ПРОФИЛАКТИКА ЛЕГОЧНОЙ ДИСФУНКЦИИ У БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА, ОПЕРИРОВАННЫХ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ
Е.С. Розенталь1, В.Ю. Бондарь1, В.В. Ломиворотов2, П.И. Шандаков1, А.М. Каминский1
1ФГБУ "ФЦ ССХ" Минздравсоцразвития России, Хабаровск 2ФГУ "ННИИПК им. акад. Е.Н. Мешалкина Минздравсоцразвития России, Новосибирск
E-mail: [email protected]
PREVENTION OF PULMONARY DYSFUNCTION IN ISCHEMIC HEART DISEASE PATIENTS CONDITION OF ARTIFICIAL CIRCULATION OF BLOOD
E.S. Rozental1, V.Yu. Bondar1, V.V. Lomivorotov2, P.I. Shandakov1, A.M. Kaminsky1
federal Center for Cardiovascular Surgery, Khabarovsk Scientific Research Institute of Circulation Pathology n.a. acad. E.N. Meshalkin, Novosibirsk
Цель настоящего исследования: разработка способа профилактики легочной дисфункции у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) после хирургического лечения в условиях искусственного кровообращения (ИК). Обследовано 60 больных ИБС, оперированных в условиях ИК. Оценка параметров центральной гемодинамики на этапах операции и послеоперационного периода проводилась методом термодилюции. Выделены 3 группы пациентов: I - контрольная (плацебо), II - пациенты, получавшие 500мг мексидола и III - пациенты, получавшие 30 мг/кг преднизолона. Установлено, что длительность послеоперационной ИВЛ была статистически значимо (р<0,05) ниже в группе больных, получавших мексидол.
Ключевые слова: мексидол, индекс оксигенации, фракция шунта, индекс общего периферического сосудистого сопротивления.
The aim of the research is the elaboration of the method of prevention of pulmonary dysfunction with patients with ischemic heart disease (IHD) after surgical ^а^^ in condition of artificial circulation of blood. 60 patients with IHD operated in condition of artificial circulation of blood were examined. The estimation of parameters of central hemodynamics in all stages during operation and after was held with the help of the method of thermodilution. All patients were divided into 3 groups: the I group was the control (placebo) one, the II one included patients who received 500 mg of mexidol. The patients from the III group received 30 mg/kg of prednizalonum. Clinical analyses showed that the period of time of afteroperational artificial ventilation of lungs was less in the group which received mexidol.
Key words: mexidol, oxygenation index, fraction of the shunt, index of total peripheral vascular resistance.
Введение
Пациенты, страдающие ИБС, представляют собой группу высокого анестезиологического риска, в том числе вследствие того, что выполнение основного этапа ре-васкуляризации миокарда в большинстве случаев связано с использованием ИК. В качестве одного из таких рисков рассматривается легочная дисфункция [1]. В условиях ИК кровь неизбежно контактирует с различными синтетическими материалами, которые инициируют синтез и выброс в сосудистое русло многочисленного количества токсичных и вазоактивных веществ [9, 10, 14]. К числу ведущих повреждающих факторов, детерминирующих развитие вторичных изменений органов и тканей при стрессе и других патологических состояниях, относится активация процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) [1, 3, 4, 12, 13]. Наибольший уровень свободных радикалов определяется в конце периода искусственного кровообращения [6, 9]. Они индуцируют системный воспалительный ответ (СВО) со стороны сосудистого русла и, как следствие, дисфункцию легких, что в свою очередь значительно осложняет течение послеопераци-
онного периода [5, 7, 16].
Одной из стратегий уменьшения отрицательного влияния ИК на сосуды малого круга кровообращения и легочную функцию является использование глюкокорти-коидов [6, 9, 11]. Однако данные исследований, посвященных влиянию глюкокортикоидов на функцию легких у больных, оперированных в условии ИК, разноречивы [1,
10, 17]. Другим - современным и перспективным - методом профилактики и лечения оксидативного стресса представляется использование нового водорастворимого антиоксиданта мексидола, который, по данным литературы, оказывает отчетливый антиоксидантный эффект у больных, оперированных в условиях ИК [1, 3, 9, 11]. Сообщается, что антиоксидантное действие мексидола обусловлено его способностью ингибировать образование свободных радикалов кислорода и ПОЛ, повышать активность ферментов антиоксидантной защиты организма (супероксидисмутазы) [1, 3, 6, 9]. Цель исследования: сравнение влияний преднизолона и мексидола на функцию легких у больных ИБС, оперированных в условиях ИК.
Материал и методы
За период с ноября 2006 г. по январь 2009 г. обследовано 60 больных иБс, оперированных в условиях ИК. Методика проведения анестезиологического пособия и оперативного лечения у всех пациентов была наиболее схожей. А именно, вводная анестезия осуществлялась комбинацией бензодиазепинов (мидазолам) 0,1—0,2 мг/кг и фентанила 3-5 мкг/кг. Мышечная релаксация осуществлялась введением 0,08-0,1 мг/кг ардуана. Поддержание анестезии в предперфузионном и постперфузионном периоде осуществлялось изофлураном 1-3 об % и закисью азота. Анестезия во время перфузии поддерживалась подачей пропофола 2-4 мг/кг/ч. Анальгезия осуществлялась введением фентанила (1,4 мкг/кг/ч). Контроль адекватности глубины анестезии производился с помощью БК-мониторинга. Отличительной особенностью явилось введение мексидола в дозе 500 мг за 40-50 мин перед началом перфузии (2-я группа, п=20) и введение преднизолона 30 мг/кг за 20-30 мин до ИК (3-я группа, п=20). Группу плацебо составили пациенты, которым в эквивалентном объеме вводился физиологический раствор (1-я группа, п=20). Средний возраст пациентов составил 54,6+8,3, 57,9±7,4 и 55,57+8,53 лет в 1, 2 и 3-й группах соответственно. Время перфузии в группах также существенно не отличалось. У пациентов группы плацебо среднее время нормотермической перфузии составило 131,8+39,8 мин, у пациентов, получавших мексидол, -145,4+39,5 и 142,2+37,9 мин в 3-й группе.
Оценка параметров центральной гемодинамики на этапах операции и послеоперационного периода проводилась с помощью метода термодилюции. Оценивались среднее артериальное давление (САД), частота сердечных сокращений (ЧСС), сердечный индекс (СИ), индекс общего периферического сосудистого сопротивления (ИОПСС). Функция легких оценивалась биохимическим методом. Проводился анализ фракции шунта (ФШ), индекса оксигенации (ИО) и альвеолярно-артериальной разницы по кислороду (А-а рО2). Все измерения выполнялись на следующих этапах: 1 - после вводной анестезии, 2 - перед ИК, после введения гепарина, 3-5 мин после окончания ИК, 4-30 мин после окончания ИК; 5-2 ч после ИК, 6-4 ч после ИК (табл. 1).
Параллельно проводился забор артериальной и венозной крови для определения концентрации гемоглобина, расчета содержания кислорода в артериальной и смешан-
ной венозной крови (СаО2 и СуО2), индекса доставки кислорода (ИДО2) и потребл2ения к2ислорода (ИПО2), арте-риовенозной разницы по кислороду (АВРО2), глюкозы и лактата. Клиническими методами оценивал2ись длительность послеоперационной вентиляции легких, госпитализации в отделении реанимации, частота осложнений.
Групповая принадлежность пациентов определялась методом конвертов. Все пациенты давали письменное согласие на проведение лечебно-диагностических вмешательств. Критериями исключения из исследования стали: низкая фракция выброса левого желудочка (<30%); продолжительность ИК>180 мин, давление заклинивания легочной артерии >18 мм рт. ст.
Статистический анализ данных проводили методами вариационной статистики. Результаты представлены как среднее и стандартное отклонение (М+а). Различия между группами оценивались критерием Стьюдента с поправкой Бонферони, взаимосвязь между показателями определяли по коэффициенту корреляции Пирсона. Статистически значимыми считались различия данных при р<0,05.
Результаты и обсуждение
Американо-Европейская согласительная конференция, посвященная синдрому острого повреждения легких (СОПЛ/ARDS), рекомендовала использовать отношение напряжения кислорода в артериальной крови (РаО2) к фракции кислорода во вдыхаемом воздухе (РЮ2) как критерий развития острого легочного повреждения. (РаО2/ БЮ2<300), при уровне ДЗЛА не >18 мм рт. ст. [15]. В нашем исследовании начальные показатели ИО соответствовали нормальным значениям и составили 376+92,79, 456,47+116,33 и 363,26+105,5 мм рт. ст. в 1, 2 и 3-й группах соответственно. До начала ИК они не претерпевали существенных изменений. После перфузии мы наблюдали уменьшение респираторного индекса у всех пациентов. Однако в группе больных, получавших мексидол, учитываемые показатели оказались статистически значимо (р<0,05) выше контрольных значений (388,78+107,71 мм рт. ст.), но не отличались от нормы. В группе же пациентов, получавших преднизолон, уровень раО2/БЮ2 оказался менее 300 мм рт. ст., что свидетельствовало в пользу развития СОЛП у этих пациентов. Поскольку в основе легочного повреждения лежат воспалительные процессы, логично было предположить, что применение кор-
Таблица 1
Динамика и сравнительный анализ САД и ЧСС на различных этапах исследования в 1 и 2-й группах
Этап САД, мм рт. ст. ЧСС, уд./мин
1-я группа 2-я группа 3-я группа 1-я группа 2-я группа 3-я группа
1 88,10+10,85 89,21+10,63 94,57+12,92 76,84+16,47 66,42+11,05 77,21+13,83
2 80,57+11,36 79,10+10,95*# 85,10+10,82* 75,05+14,92 70,10+12,17 79,15+17,11
3 72,36+11,22**# 71,73+5,81*** 75,10+8,53***# 89,78+12,53*# 83,47+9,30***## 94,57+16,07**#
4 74,42+6,66*** 77,84+9,16** 76,10+7,70*** 93,94+14,78* 88,63+15,85*** 96,73+14,55***
5 81+8,84*# 79,78+9,39* 79,84+7,15*** 90,94+11,46* 92,26+15,08*** 95,78+13,99***
6 88+12,15# 84,47+14,52 82,26+9,48*** 91,10+9,90* 95,68+16,38*** 98,10+12,81***
Примечание: * р<0,05, ** р<0,01, *** р<0,001 - по сравнению с исходным значением; # р<0,05, ## р<0,01, ### р<0,001 - по сравнению с предыдущим значением.
Таблица 2
Динамика и сравнительный анализ альвеолярно-артериального градиента, индекса оксигенации и фракции шунта
Фракция шунта (ФШ)% 3-я группа ** * £ “ ц- ™ £ 3 кО Г-'4-|1^М|-П 1-П +|Д£м;У+| йот01-™ Ч
а п п у р я 6,07±4,47 5,42+4,65 11,64+6,17##** -0,58+6,21* 9,82+5,50* 9,31+4,40*
а п п у р я # #* *# ** ** з | 3+ + 8 5 2 1+ отю^!£55
Индекс оксигенации (ра02ДЮ2) 3-я группа # ** 6 * * 2* 5, 0 ,1 ,2 6, -нЗ+^ї+і^ ,26 +10 ,94 ,15 ,89 ,94 3, 3 6, 5, 3, 9, і-оослоог-^і-п 342222
2-я группа 456,47+116,33 475,52+77,87 388,78+107,71# 396,1+89,82 371,94+68,88* 364,31+58,52*
а п п у р я 376+92,79 419,31+99,55 341,1+110,84# 321,68+98,09 329,47+78,77 331,42+60,73
Альвеолярно-артериальный градиент по кислороду (А-ар02) мм рт. ст а п п у р я т 116,38+57,41 100,12+59,29 190,46+97,37 166,52+48,04 142,43+28,09 149,44+51,48
а п п у р я гч 98,29+57,01 82,46+51,39 128,93+75,52#* 130,77+63,68* 102,21+38,92 97,93+24,23
1-я группа 109,73+55,41 91,99+51,86 155,77+76,86*## 163,84+72,94* 116,25+43,6# 110,36+38,19
Этап
тикостероидов может улучшать результаты лечения. Однако несколько рандомизированных исследований свидетельствуют об ухудшении результатов лечения больных с острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС) при назначении им глюкокортикоидов. Вычисление отношения ра02/БЮ2 - простой способ расчета показателя, который достаточно хорошо коррелирует с изменениями фракции шунта ^^).
Шунтовой кровоток в норме составляет менее 10% общего (т.е. отношение Qs/Qt менее 0,1 или 10%), при этом около 90% сердечного выброса принимает участие в газообмене [12]. При возрастании доли шунта увеличение фракционной концентрации кислорода во вдыхаемом воздухе или газовой смеси (БЮ2) сопровождается меньшим повышением раО2. Когда отношение Qs/Qt достигает 50%, раО2 уже не реагирует на изменения БЮ2. Исходно у исследуемых пациентов фракция шунта соответствовала нормальным значениям. Однако после ИК мы наблюдали увеличение фракции шунта в трех группах. И через 5 мин после окончания перфузии в контрольной группе ФШ составила 15,98+7,5% и 11,64+6,17%, 16,93±11,19% во 2-й и 3-й группах. Это увеличение составило 240 (р<0,001), 214 (р<0,01) и 191% (р<0,05) в 1, 2 и 3-й группах соответственно по сравнению с доперфузионными значениями. На всех последующих этапах исследования уровень ФШ оставался выше значений, зарегистрированных до начала искусственного кровообращения. Анализируя показатели шунтирования крови в сравнении между группами, можно отметить, что значения ФШ не имели различий на доперфузион-ном этапе операции, а точнее после введения гепарина. На всех последующих этапах после окончания ИК уровень фракции шунта у больных, получавших мексидол, был ниже с различной степенью статистической значимости, чем в контрольной группе и группе больных, получавших преднизолон. В 3-й группе больных статистически значимых отличий в сравнении с плацебо обнаружено не было. При отсутствии истинного шунтирования крови увеличение фракции шунта свидетельствует о степени гипоксемии, обусловленной внутрилегочным шунтированием крови. Значительное увеличение ФШ указывает на нарушения соответствия вентиляции и перфузии в легких, то есть отражает степень нарушения вентиля-ционно-перфузионных отношений.
Градиент А-а рО2 зависит в основном от степени шунтирования венозной крови справа налево (при РДСВ), от нарушения вентиляционно-перфузионных соотношений и напряжения кислорода в смешанной венозной крови. В свою очередь, РуО2 зависит от сердечного выброса, потребления кислорода и содержания гемоглобина, т.е. уменьшается при ухудшении этих показателей и увеличении потребления кислорода. Нормальная величина градиента А-а р022 составляет 10-20 мм рт. ст. В норме градиент А-а р02 изменяется с возрастом и с содержанием кислорода во вдыхаемом воздухе или газе. Изменение его с возрастом незначительно, а при увеличении БЮ2 на 10% отмечается возрастание градиента А-а рО2 на 5-7 мм рт. ст. Наши исходные показатели оказались несколько выше нормальных значений. После вводной анестезии и перевода больных на ИВЛ альвеолярно-артериаль-
ный градиент составил 109,73+55,41 мм рт. ст. в контрольной группе, 98,29±57,01 и 116,38+57,41 мм рт. ст. -во 2-й и 3-й группах соответственно. На этапах 5 и 30 мин после окончания ИК мы наблюдали статистически значимое увеличение А-а р02 во всех трех группах. При дыхательной недостаточност2и разность А-а рО2 увеличивалась. Эта разность характеризует степень тяжести дыхательной недостаточности и гипоксии. В последующем мы наблюдали снижение альвеолярно-артериального градиента, а к последним этапам исследования он возвращался к исходным значениям. В группе больных, получавших мексидол, показатель А-а р02 был ниже на всех этапах исследования, однако статисти2чески значимыми (р<0,05) эти различия оказались лишь через 8 ч после окончания ИК (табл. 2).
Учитывая нарушенную функцию сердечно-сосудистой системы у большинства исследуемых пациентов, мы сочли целесообразным оценить влияние на нее вводимых препаратов. Для этого анализировались показатели центральной гемодинамики и кислородтранспортной функции системы кровообращения.
Следует отметить выраженное снижение ИОПСС после окончания перфузии, и одновременно с этим регистрировались максимально высокие значения сердечного индекса. Уменьшение ИОПСС и увеличение СИ после ИК косвенно свидетельствовало о развитии синдрома системного воспалительного ответа. На всех последующих этапах исследования отмечалась тенденция к снижению СИ, но он оставался статистически значимо выше исходных значений в 1-й и 2-й группах больных. Периферическое сопротивление оставалось статистически значимо ниже исходных показателей, вплоть до 8 ч после окончания перфузии, во всех исследуемых группах. Уровень доставки и потребления кислорода на всех этапах исследования соответствовал нормальным значениям.
Клинический анализ показал, что длительность послеоперационной ИВЛ была статистически значимо ниже в группе больных, получавших мексидол, и составила 4,46+1,12 ч в сравнении с 5,48+2,02 и 6,45+3,59 ч (р<0,05) в 1-й и 3-й группах соответственно. По длительности нахождения больных в отделении реанимации и стационаре значимых различий обнаружено не было.
Выводы
1. Операция АКШ в условиях ИК сопровождается клиническими и биохимическими признаками СОПЛ, которые носят достаточно стойкий характер и сохраняются до 8 ч после операции.
2. Преднизолон и мексидол в исследуемых дозах не оказывали существенного влияния на показатели центральной гемодинамики и кислородтранспортную функцию крови.
3. У больных, подвергшихся операции АКШ в условиях ИК, мексидол, в отличие от преднизолона, статистически значимо уменьшал выраженность и продолжительность нарушений функции легких, снижал длительность послеоперационной ИВЛ.
Литература
1. Андрианова М.Ю., Палюлина М.В., Кукаева Е.А. и др. Пере-кисное окисление липидов и содержание средних молекул при операциях на сердце с искусственным кровообращением // Анест. и реаниматол. - 2001. - Вып. 2. - С. 33-35.
2. Акчурин Р.С., Ширяев А.А., Галяутдинов Д.М. Показания к операции коронарного шунтирования у больных с различным течением ИБС // Рус. мед. журн. - 2002. - Вып. 10. -С. 871-873.
3. Белая О.Л., Байдер Л.М., Куроптева З.В. Влияние мексидола на антиоксидантный статус у больных ИБС // Клиническая Медицина. - 2005. - № 10. - С. 43-47.
4. Голиков А.П., Голиков П.П., Давыдов Б.В. и др. Влияние мексидола на состояние окислительного стресса у больных гипертонической болезнью, осложненной гипертоническим кризом по церебральному варианту // Кардиология. - 2002.
- № 3. - С. 25-29.
5. Голиков А.П., Полумисков В.Ю., Михин В.Л. и др. Метаболический цитопротектор мексидол в терапии стабильной стенокардии напряжения // Агрокурорт. - 2005. - № 2 (20). -С. 13-20.
6. Жданов А.Н. Роль антиоксидантов в общей анестезии при торакальных хирургических вмешательствах : автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Ростов-н/Д., 2006. - 24 с.
7. Закирова А.Н., Закирова Н.Э. Роль перекисного окисления липидов, антиоксидантной защиты и реологических нарушений в развитии ИБС // Российский кардиологический журнал. - 2006. - № 2 - С. 53-60.
8. Клебанов Г.И., Любицкий О.Б., Васильева О.В. и др. Антиок-сидантные свойства производных 3-оксипиридина: мексидола, эмоксипина и проксипина // Вопр. мед. химии. - 2001.
- Вып. 3. - С. 25-27.
9. Трубицына Е.С. Применение антиоксиданта мексидола у больных ишемической болезнью сердца, оперированных в условиях искусственного кровообращения : автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Новосибирск, 2006. - 39 с.
10. Asimacopoulos G., Smith P.C., Ratnatunga C.P. et al. Lung injury and acute respiratory distress syndrome after cardiopulmonary bypass // Ann. Thorac. Surg. - 1999. - Vol. 68. - P. 1107-1115.
11. Boscoe M.J., Yewdall V.M., Thompson M.A. et al. Complement activation during cardiopulmonary bypass: quantitative study of effects of methylprednisolone and pulsatile flow // BMJ. -1983. - Vol. 287. - P. 1747-1750.
12. Cavarocchi N.C., Pluth J.R., Schaff H.V. et al. Complement activation during cardiopulmonary bypass: comparison of bubble and membrane oxygenators // Ann. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 1999. - Vol. 91. - P. 252-258.
13. Digivesi V., Lenuzza M., Digivesi G. Prospects for use of antioxidants therapy in hypertension // Ann. Ital. Med. Int. -2001. - Vol. 16 (2). - P. 93-100.
14. Chaney M.A., Durazo-Arvizu R.A., Nikolov M.P. et al. Methylprednisolone does not benefit patients undergoing coronary artery bypass grafting and early tracheal extubation // Ann. Thorac. Cardiovasc. Surg. - 2001. - Vol. 121. - P. 561569.
15. Chaney M.A., Nikolov M.P., Blakeman B. et al. Pulmonary effects of methylprednisolone in patients undergoing coronary artery bypass grafting and early tracheal extubation // Ann. Anesth. Analg. - 2003. - Vol. 87. - P. 27-33.
16. Frey B., Johnen W., Haupt R. et al. Bioactive oxidized lipids in the plasma of cardiac surgical intensive care patients // Shock.
- 2002. - Vol. 18. - P. 14-17.
17. Covelli H.D., Nessan V.J., Tuttle W.K. Oxygen derived variables in acute respiratory failure // Crit. Care. Med. - 1999. - Vol. 31.
- P. 646-649.
Поступила 19.09-2011
