CC BY
42
В. И. Маколкин, К. К. Осадчий // Consilium Medicum. — 2004. — № 5. - C. 304-307.
10. Антиишемический и цитопротективные эффекты триметазидина. Экспериментальное исследование / Н. Г. Гвоздь [и др.] // Вестник РУДН. - 2004. - № 3. - С. 97-98.
ДЖАБРАИЛОВА Бирлант Абубакаровна, студентка 514-й гр. лечебного факультета. ГОРБУНОВА Анна Владимировна, студентка 506-й гр. лечебного факультета.
ЦЫМБАЛОВ Константин Андреевич, студент 613-й гр. лечебного факультета.
ПАЛЬЯНОВ Сергей Владимирович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии. КОРПАЧЕВА Ольга Валентиновна, доктор медицинских наук, доцент, профессор кафедры патологической физиологии с курсом клинической патофизиологии.
Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 10.06.2015 г. © Б. А. Джабраилова, А. В. Горбунова, К. А. Цымбалов, С. В. Пальянов, О. В. Корпачева
УДК 616.36-089.87: 616.127-005.4]-092.9
П. А. ЕРМОЛАЕВ Т. П. ХРАМЫХ Л. О. БАРСКАЯ
Омский государственный медицинский университет
МЕХАНИЗМЫ
НАРУШЕНИЯ И КОМПЕНСАЦИИ СИСТЕМНОЙ ГЕМОДИНАМИКИ ПОСЛЕ ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМОЙ РЕЗЕКЦИИ ПЕЧЕНИ У КРЫС_
В эксперименте на крысах изучены изменения системной гемодинамики и биоэлектрической активности сердца в ранние сроки после предельно допустимой резекции печени. Выявлен следующий гемодинамический паттерн: начиная с первого часа после операции развивается и сохраняется в течение первых суток синдром низкого сердечного выброса с постепенным восстановлением основных гемодинамических показателей, наблюдаются ишемия миокарда вплоть до 7-х суток после операции и брадикар-дия, регистрируемая в первые сутки после операции.
Ключевые слова: предельно допустимая резекция печени, ишемия миокарда, синдром низкого сердечного выброса, крысы.
На сегодняшний день анатомические резекции печени являются ведущим методом радикального лечения больных с очаговыми образованиями печени, обеспечивающим отдаленную выживаемость больных [1, 2]. В то же время операции на печени продолжают оставаться травматичными вмешательствами высокого риска, что обусловлено формированием мощной стрессорной реакции организма, индуцируемой повреждением тканей [3], а также опасностью развития тяжелых интра- и послеоперационных осложнений и летального исхода [2, 4 — 9]. Основной причиной послеоперационных осложнений и летальности у некардиохирургических пациентов являются нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы [10, 11]. В связи с этим изучение вопросов функционирования и повреждения системы кровообращения в условиях операционного стресса не теряет своей актуальности.
Цель работы — выявление в эксперименте изменений системной гемодинамики и биоэлектрической активности сердца после предельно допустимой резекции печени с определением сроков их формирования в раннем послеоперационном периоде.
Материал и методы исследования. Эксперименты проведены на 37 беспородных белых крысах-самцах
массой 272±24 г с соблюдением положений, рекомендованных Международным комитетом по науке о лабораторных животных и поддержанных ВОЗ, и согласно требованиям Европейской конвенции (Страсбург, 1986) по содержанию, кормлению и уходу за подопытными животными, а также выводу их из эксперимента и последующей утилизации. Объем выборки для получения достоверных результатов, рассчитанный по формуле F. Lopez-Jimenez et al. [12], составил 8 животных. Крыс наркотизировали диэтиловым эфиром (ОАО «Медхимпром», Россия) и проводили резекцию 80 % массы печени. Непосредственно перед операцией, а также через 1, 3, 6, 12 часов и 1, 3, 7 суток после операции регистрировали электрокардиограмму в I, II и III стандартных отведениях с помощью электрокардиографа SCHILLER CARDIOVIT AT-1 (Швеция) с анализом частоты сердечных сокращений (ЧСС), длительности интервалов PQ и QT, амплитуды зубцов P, R, T; давление крови в левой общей сонной артерии прямым методом, интегральную реограмму и ее первую производную по методу Ш. И. Исмаилова и соавт. в модификации В. В. Карпицкого и соавт. [13]. Регистрацию интегральной реограммы и ее первой производной осуществляли, используя реоплетизмограф
Изменение показателей электрокардиограммы у крыс после предельно допустимой резекции печени, Ме (ЬО; НО)
Время наблюдения Показатели ЭКГ
ЧСС, мин-1 PQ, мс QT, мс Т, мВ
Исходные показатели 350 (326; 372) 50 (40; 60) 87 (80; 100) 0,07 (0,05; 0,1)
1 час 289 (261; 315) 67 (60; 80) 125 (110; 130) 0,24 (0,20; 0,28)
3 часа 295 (272; 300) 70 (60; 80) 107 (70; 130) 0,21 (0,20; 0,22)
6 часов 272 (250; 286) 70 (60; 80) 115 (100; 140) 0,16 (0,15; 0,2)
12 часов 313 (250; 375) 65 (60; 80) 100 (60; 140) 0,2 (0,08; 0,35)
1 сутки 393 (354; 428) 55 (50; 60) 82 (80; 80) 0,08 (0,05; 0,05)
3 суток 366 (337; 401) 62 (60; 60) 92 (80; 100) 0,10 (0,10; 0,10)
7 суток 407 (375; 464) 55 (50; 60) 80 (80; 80) 0,09 (0,07; 0,1)
Friedman ANOVA р<0,00026 р<0,00892 р<0,00949 р<0,00000
РПГ 2-02 и регистратор Н-338-4П. Далее рассчитывали следующие показатели: ударный объем (УО) сердца по формуле W. G. Kubicek и соавт., площадь поверхности тела по формуле D. DuBois, среднее артериальное давление (среднее АД), минутный объем сердца (МОС), удельное периферическое сопротивление сосудов (УПСС). Объем кровопотери рассчитывали гравиметрическим методом [14], восполнение объема циркулирующей крови (ОЦК) в интра- и послеоперационном периоде не проводили. Статистическую обработку результатов исследования выполняли с использованием пакета прикладных программ STATISTICA 6.0. Результаты представлены в виде медианы (Ме) с нижним (LQ) и верхним (HQ) квартилями. Определение значимости различий проведено с помощью метода непараметрической статистики с расчетом показателя Friedman ANOVA, применяемого для анализа повторных измерений, связанных с одним и тем же индивидуумом. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05.
Результаты. Из 37 животных во время резекции печени и в различные сроки после нее погибло 5 (13,5 %) животных, что соответствует данным литературы. Объем кровопотери составлял 3,5±1 мл, что не превышает 30 % ОЦК крысы [15]. Статистически значимые изменения показателей ЭКГ выявляли на всех сроках после операции (табл. 1). Уже с первого часа послеоперационного периода у животных отмечалось постепенное замедление сердечного ритма. Умеренная брадикардия регистрировалась на 3, 6 и 12 часах наблюдения с минимальной ЧСС на 6 часах. Уже с первых суток послеоперационного периода отмечалась тенденция к умеренной тахикардии с максимальной ЧСС к 7-м суткам.
Начиная с первого часа после операции выявлялось статистически значимое удлинение интервала PQ по отношению к исходным данным, сохраняясь до 7-х суток наблюдения. Наибольшее удлинение интервала PQ (в 1,4 раза по отношению к исходным данным) наблюдалось через 3 и 6 часов после операции. В дальнейшем интервал PQ укорачивался и к 7-м суткам наблюдения составлял 110 % от исходного значения. Выявленные изменения интервала PQ свидетельствуют о замедлении проведения импульса из синоатриального к атриовентрикулярному узлу, то есть о развитии атриовентрикулярной блокады I степени.
На сроках 1, 3, 6, 12 часов и 3 суток был достоверно удлинен интервал QT. Наибольшее удлинение
данного интервала (в 1,31 раза по отношению к исходным данным) наблюдалось через 6 часов после операции. Феномен удлинения интервала ОТ на ЭКГ свидетельствует о повышении риска возникновения фибрилляции желудочков [16].
Амплитуда зубца Т была достоверно увеличена в послеоперационном периоде на всех сроках наблюдения по сравнению с исходными данными. Наиболее выраженные изменения амплитуды и полярности зубца Т отмечались во всех стандартных отведениях через один час (в 3,5 раза выше по отношению к контролю), а также через 3 и 6 часов после операции с регистрацией высоких, уширенных «коронарных» зубцов Т. На последующих сроках наблюдения амплитуда зубца Т снижалась, оставаясь увеличенной в 1,27 раза к 7-м суткам наблюдения. Изменения амплитуды и полярности зубца Т во всех стандартных отведениях свидетельствуют о нарушении репо-ляризации желудочков и развитии тотальной ишемии миокарда.
Изменения системной гемодинамики после операции приведены в табл. 2. Наиболее выраженные гемо-динамические нарушения отмечались через один час после операции. Так, регистрировалась артериальная гипотензия с минимальным уровнем среднего АД (61,2 % от исходного уровня), происходило значительное снижение МОС (38 % от исходного уровня), причем как за счет уменьшения УО (46 % от исходного уровня), так и за счет умеренной брадикардии. Через час после операции УПСС было значительно повышено (в 1,6 раза выше исходного уровня). В дальнейшем на протяжении первых суток среднее АД повышалось, достигая 88 % от исходного уровня, ЧСС частично восстанавливалась, основную роль в формировании низкого МОС играло уменьшение УО (46 — 68 % от исходного уровня), УПСС также снижалось.
К 3-м суткам после операции показатели гемодинамики достоверно не отличались от исходных. Через 7 суток МОС даже превышал исходный на 16 % за счет умеренной тахикардии, УПСС при этом был достоверно ниже, чем до операции (88 % от исходного уровня), среднее АД и УО не отличались от исходных.
Таким образом, начиная с первого часа после операции развивается и сохраняется в течение первых суток синдром низкого сердечного выброса (СНСВ), в основе которого лежит значительное уменьшение УО, дополнительный вклад в снижение величины МОС вносит наблюдающаяся на протяжении
Изменение системной гемодинамики у крыс после предельно допустимой резекции печени,
Ме (ИЗ; Ир)
Время наблюдения Показатели системной гемодинамики
Среднее АД, ЧСС, УО, МОС, УПСС,
мм рт. ст. мин 1 мкл млхмин-1 динхсхсм-5
До резекции печени 91 (83; 96) 350 (326; 372) 168 (163; 171) 59 (56; 60) 27334 (23561; 28772)
1 час 56 (53; 58)* 289 (261; 315)* 78 (70; 83)* 22 (20; 25)* 43599 (42502; 45268)*
3 часа 67 (62; 69)* 295 (272; 300)* 96 (92; 99)* 28 (25; 30)* 41612 (38898; 43352)*
6 часов 70 (69; 72)* 272 (250; 286)* 118 (112; 121)* 32 (31; 34)* 38187 (36634; 40028)*
12 часов 74 (71; 77)* 314 (250; 375)* 129 (127; 131)* 40 (38; 43)* 32280 (30526; 34546)*
1 сутки 80 (78; 82)* 393 (354; 428)* 142 (140; 146)* 56 (52; 58)* 29370 (26365; 31897)*
3 суток 93 (88; 98) 366 (337; 401) 167 (163; 169) 61 (57; 60) 26522 (24482; 28303)
7 суток 93 (91; 100) 407 (375; 464)* 167 (165; 170) 68 (62; 69)* 24123 (22544; 26806)*
Примечание. * — различия статистически значимы по сравнению с исходными значениями.
первых суток умеренная брадикардия. В свою очередь, низкий уровень МОС определяет формирование артериальной гипотензии, а стабилизация давления на этом этапе достигается за счет выраженной системной вазоконстрикции. Критическим сроком, характеризующимся минимальными УО и МОС и максимальным УПСС, является 1 час после операции. В целом характер восстановления показателей системной гемодинамики свидетельствует об обратимости гемодинамических нарушений и сохранности механизмов компенсации кровообращения. Однако развитие декомпенсации кровообращения и летального исхода наблюдалось в 13,5 % случаев.
Третьи сутки после операции, когда показатели гемодинамики не отличались от исходных, можно охарактеризовать как переходный период к эффективному функционированию сердечно-сосудистой системы. К 7-м суткам наблюдения кардиодепрессия сменяется гипердинамией миокарда на фоне умеренной тахикардии и сопровождается снижением УПСС.
Обсуждение. Как известно, под действием агрессивных факторов массивного оперативного вмешательства развивается полифункциональное поражение организма, именуемое операционным стрессом, а периоперационный период рассматривается как критическое состояние [14, с. 102— 130]. Увеличение числа хирургических вмешательств у больных среднего и пожилого возраста, у которых нередко имеются сопутствующие сердечно-сосудистые заболевания или высокий риск их развития, требует оптимизации тактики ведения данных больных с акцентом на защиту миокарда от операционного стресса [17].
Анализ собственных данных показал, что в ранние сроки после обширного хирургического вмешательства, каким является предельно допустимая резекция печени, развивается СНСВ и регистрируется ишемия миокарда. Согласно данным литературы, недостаточность кровообращения после обширных хирургических вмешательств может быть обусловлена как снижением сократительной функции миокарда, так и экстракардиальными факторами, которые, в свою очередь, могут быть следствием волемических нарушений, изменений кислотно-основного состояния, реологических свойств крови [17-19].
Длительная нагрузка на систему кровообращения в условиях операционного стресса, кровопотеря, стресс-индуцированная гиперактивация симпато-
адреналовой системы повышают потребность миокарда в кислороде и метаболитах и уменьшают приток крови по коронарным артериям в результате их спазма, что приводит к развитию ишемии миокарда.
В условиях нарастающей ишемии формируется повреждение как сократительных кардиомиоцитов, так и клеток проводящей системы, что проявляется снижением сократительной функции миокарда и развитием СНСВ, что и было выявлено в проведенных нами экспериментах. Повреждение клеток проводящей системы сердца ведет к электрофизиологической гетерогенности миокарда, нарушению пред-сердно-желудочковой проводимости, возникновению множественных циклов re-entry c переходом в фибрилляцию желудочков [20]. Как оказалось, нами зарегистрированы развитие атриовентрикулярной блокады I степени и удлинение интервала QT на ЭКГ, что свидетельствует об ишемии и повреждении клеток проводящей системы сердца в раннем послеоперационном периоде.
Отличительными чертами течения раннего послеоперационного периода после предельно допустимой резекции печени является следующий гемодинамиче-ский паттерн: развитие обратимого СНСВ с постепенным восстановлением основных гемодинамиче-ских показателей, ишемия миокарда, наблюдающаяся вплоть до 7-х суток после операции, и бради-кардия, регистрируемая в первые сутки после операции. Одним из механизмов развития брадикардии может выступать вагусный висцеро-висцеральный рефлекс в ответ на мощное раздражение механоре-цепторов, локализованных в капсуле печени, брюшине, области солнечного сплетения, при проведении оперативных вмешательств.
Восстановление сердечного выброса в послеоперационном периоде нельзя считать сугубо физиологической реакцией, поскольку вслед за ним в организме запускается ряд патологических изменений, связанных с реперфузией и феноменом no-reflow [14, с. 145]. Реперфузия способствует поступлению в системный кровоток токсических продуктов обмена из тканей, приводящих в конечном итоге к формированию полиорганной недостаточности.
В проведенных нами исследованиях показано развитие системной эндотоксемии в ранние сроки после предельно допустимой резекции печени у крыс [21], которая также может усиливать развитие ишемии миокарда и повреждение кардиомиоцитов.
Установлено, что при прогрессировании эндотоксе-мии происходит генерализованное поражение сосудистой системы и ультраструктуры кардиомио-цитов [22 — 24]. Дальнейшее исследование функции и метаболизма миокарда на модели изолированного сердца позволит оценить степень повреждения сердца при формировании недостаточности кровообращения в ранние сроки после предельно допустимой резекции печени у крыс.
Заключение. Начиная с первого часа после предельно допустимой резекции печени развивается и сохраняется в течение первых суток синдром низкого сердечного выброса. Критическим сроком, характеризующимся минимальным ударным объемом и минутным объемом сердца и максимальным удельным периферическим сопротивлением сосудов, является первый час после операции. Отличительная черта течения раннего послеоперационного периода после предельно допустимой резекции печени — развитие обратимого синдрома низкого сердечного выброса с постепенным восстановлением основных гемодинамических показателей, ишемия миокарда, наблюдающаяся вплоть до 7-х суток после операции, и рефлекторная брадикардия, регистрируемая в первые сутки после операции.
Библиографический список
1. Вишневский, В. А. Практические аспекты современной хирургии печени / В. А. Вишневский, М. Г. Ефанов, Р. З. Ик-рамов // Тихоокеанский медицинский журнал. — 2009. — №2. - С. 28-35.
2. Операции на печени : рук. для хирургов / В. А. Вишневский [и др.]. - М. : МИКЛОШ, 2003. - 155 с.
3. Оценка адекватности анестезии и выраженности стрессорного ответа при резекциях печени / А. М. Шиганова [и др.] // Анестезиология и реаниматология. - 2013. - № 5. -С. 15-19.
4. Назаренко, Н. А. Обширные резекции печени : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Н. А. Назаренко. - М., 2005. - 48 с.
5. Расширенные резекции печени при злокачественных опухолях / Ю. И. Патютко [и др.] // Хирургия. Журн. им. Н. И. Пирогова. - 2009. - № 2. - С. 16-22.
6. Скипенко, О. Г. Хирургическое лечение метастазов колорек-тального рака в печени / О. Г. Скипенко, Л. О. Полищук // Хирургия. Журн. им. Н. И. Пирогова. - 2009. - № 5. -С. 15-22.
7. Surgical resection of hepatic metastases from colorectal cancer: a systematic review of published studies / P. C. Simmonds [et al.] // Br. J. Cancer. - 2006. - Vol. 94. - Р. 982-999.
8. Resection of hepatocellular carcinoma: a European experience on 328 cases / J. Belghiti [et al.] // Hepato-Gastro-enterology. - 2002. - Vol. 49. - Р. 41-46.
9. Surgical resection of hepatocellular carcinoma. Post-operative outcome and long-term results in Europe: an overview / D. Jaeck [et al.] // Liver Transpl. - 2004. - Vol. 10 (Suppl. 2). - P. 58-63.
10. Association of cardiac troponin, CK-MB and postoperative myocardial ischemia with long-term survival following major vascular surgery / G. Landesberg [et al.] // J. Am. Coll. Cardiol. -2003. - Vol. 42. - P. 1547-1554.
11.Mangano, D. T. Adverse outcomes after surgery in the year 2001 a continuing odyssey / D. T. Mandano // Anesthesiology. -1998. - Vol. 88. - P. 561-564.
12. Lopez-Jimenez, F. La interpretación de los ensayos clinicos negatovos / F. Lopez-Jimenez, D. Pniagua, G. A. Lamas // Rev. Invest. Clin. - 1998. - Vol. 50. - P. 435-440.
13. Карпицкий, В. В. Определение сердечного выброса у мелких лабораторных животных методом тетраполярной реографии / В. В. Карпицкий, С. В. Словеснов, Р. А. Рерих // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. -1986. - № 1. - С. 74-77.
14. Бунятян, А. А. Анестезиология: национальное руководство / А. А. Бунятян, В. М. Мизиков. - М. : ГЭОТАР-Медиа. -2011. - С. 147.
15. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте / И. П. Западнюк [и др.]. -Киев : Вища школа. - 1983. - 383 с.
16. Electrocardiographic changes predicting sudden death in propofol-related infusion syndrome / K. Vernooy [et al.] // Heart Rhythm. - 2006. - № 3. - Р. 131-137.
17. Guidelines for pre-operative cardiac risk assessment and perioperative cardiac management in non-cardiac surgery: The Task Force for Preoperative Cardiac Risk Assessment and Perioperative Cardiac Management in Non-cardiac Surgery of the European Society of Cardiology (ESC) and endorsed by the European Society of Anesthesiology (ESA) // Eur Heart J. - 2009. - Vol. 30 (22). -Р. 2769-2812.
18. Коррекция нарушений центральной гемодинамики в раннем послеоперационном периоде у онкологических больных / Э. Г. Беляев [и др.] // Вестник российского научного центра рентгенорадиологии. - 2011. - № 3. - С. 54-73.
19. Трещинский, А. И. Руководство по интенсивной терапии / А. И. Трещинский, Ф. С. Глумчер. - Киев : Выща школа, 2004. - 582 с.
20. Хомазюк, А. И. Патофизиология коронарного кровообращения / А. И. Хомазюк. - Киев : Здоров'я, 1985. - 280 с.
21. Ранние морфофункциональные изменения в печени после обширной резекции (экспериментальное исследование) / Л. О. Барская [и др.] // Анналы хирургической гепатологии. -2013. - Т. 18, № 1. - С. 70-77.
22. Бардахчьян, Э. А. Роль биологически активных веществ в патогенезе эндотоксинового шока / Э. А. Бардахчьян, Ю. Г. Кириченко // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. - 1983. - № 1. - С. 79-84.
23. Храмых, Т. П. Патогенетические факторы формирования кишечного синдрома при геморрагической гипотензии (экспериментальное исследование) : автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - Омск, 2010. - 48 с.
24. Carlson, D. L. Cardiac Molecular signaling after burn trauma / D. L. Carlson, J. W. Morton // J. Burn Care Res. -2006. - Vol. 27. - P. 669-675.
ЕРМОЛАЕВ Павел Александрович, аспирант кафедры топографической анатомии и оперативной хирургии. ХРАМЫХ Татьяна Петровна, доктор медицинских наук, заведующая кафедрой топографической анатомии и оперативной хирургии.
БАРСКАЯ Любовь Олеговна, ассистент кафедры топографической анатомии и оперативной хирургии. Адрес для переписки: [email protected]
Статья поступила в редакцию 10.06.2015 г. © П. А. Ермолаев, Т. П. Храмых, Л. О. Барская
