CC BY
30
Статья поступила в редакцию 23.10.2015 г.
ПОСТРЕАНИМАЦИОННАЯ НЕДОСТАТОЧНОСТЬ КРОВООБРАЩЕНИЯ И СОСТОЯНИЕ ЭРИТРОНА ПОСЛЕ КЛИНИЧЕСКОЙ СМЕРТИ, ВЫЗВАННОЙ СДАВЛЕНИЕМ ГРУДНОЙ КЛЕТКИ
POSTRESUSCITATION INSUFFICIENCY OF BLOOD CIRCULATION AND STATE OF ERYTHRON AFTER CLINICAL DEATH AS RESULT OF CHEST COMPRESSION
Будаев A.B. Budaev A.V.
Макшанова Г.П. Makshanova G.P.
Лисаченко Г.В. Lisachenko G.V.
Банных C.B. Bannykh S.V.
Иванова H.A. Ivanova N.A.
Шалякин Л.А. Shalyakin L.A.
ГБОУ ВПО Кемеровская государственная Kemerovo State
медицинская академия МЗ РФ, Medical Academy,
г. Кемерово, Россия Kemerovo, Russia
Цель-установление общих закономерностей и патогенетической значимости ранних постреанимационных изменений гемодинамики и системы эритрона после выведения из клинической смерти, вызванной сдавленней грудной клетки.
Материал и методы. В опытах на 61 кошке и 280 крысах под нембута-ловым наркозом изучали процессы восстановления жизнедеятельности после 5-минутной клинической смерти, вызванной сдавлением грудной клетки.
Результаты. Установлено, что при сдавлении грудной клетки период умирания короче в три раза, а клиническая смерть наступает раньше, чем от острой кровопотери. Вследствие этого в постреанимационном периоде развивается умеренная по интенсивности и продолжительности системная и мозговая гиперперфузия, что обеспечивает задержку развития мозговой гипоперфузии и проявляется в дальнейшем лучшим по сравнению с острой кровопотерей восстановлением неврологического статуса и низкой постреанимационной летальностью.
У погибших животных негативную роль в восстановлении жизнедеятельности после выведения из клинической смерти, вызванной сдавлением грудной клетки, наряду с нарушениями системной гемодинамики (чрезмерно выраженная мозговая гиперперфузия) сыграли и нарушения в системе эритрона (гемолитическая анемия).
Ключевые слова: сдавление грудной клетки; клиническая смерть; постреанимационный период; постреанимационная системная и мозговая гемодинамика; состояние эритрона.
Objective - to define some general regularities and pathogenetic significance of early postresuscitation changes in hemodynamics and erythron system after completion of clinical death as result of chest compression.
Materials and methods. The study included 61 cats and 280 rats under nembutal narcosis for investigation of the processes of vital activity restoration after five minutes of clinical death as result of chest compression.
Results. Chest compression was associated with three-fold shorter time of dying, and earlier clinical death in comparison with acute blood loss. As result, systemic and cerebral hyperperfusion of moderate intensity and duration develops in postresuscitation period. It provides delayed development of cerebral hypoperfusion, as well as better restoration of neurologic status and lower postresuscitation mortality in comparison with acute blood loss.
In the lost animals the disorders of erythron system (hemolytic anemia) and system hemodynamics (extremely intense cerebral hyperperfusion) negatively influenced on vital activity restoration after clinical death as result of chest compression.
Key words: compression of the chest; clinical death; postresuscitation period; postresuscitation system and cerebral hemodynamics; state of erythron.
Результаты ранее выполненных нами исследований показали, что вне зависимости от продолжительности и тяжести умирания постреанимационные изменения системной и регионарной гемодинамики носят общий закономерный фазный характер с первоначальным усилением и последующим ослаблением интенсивности гемо-перфузии [1]. Было установлено,
что в условиях постгипоксического нарушения сосудистой ауторегуля-ции [2] динамика мозгового кровотока зависит от интенсивности и продолжительности перераспределения сердечного выброса в пользу наддиафрагмального сегмента тела. Эти изменения определяют постреанимационную летальность, которая оказалась наиболее высокой после выведения из клинической
смерти, вызванной кровопотерей с одновременным отравлением угарным газом [3]. Вместе с тем, при катастрофах техногенного характера (подземные взрывы, завалы на шахтах, автодорожные аварии) нарушение жизнедеятельности сопряжено с повреждающим действием еще одного фактора, а именно сдавления грудной клетки. В связи с этим представляется актуальным
уточнить механизмы реперфузион-ных нарушений, развивающихся в раннем постреанимационном периоде клинической смерти, вызванной сдавлением грудной клетки.
Целью настоящего исследования явилось установление общих закономерностей и патогенетической значимости ранних постреанимационных изменений гемодинамики и системы эритрона после выведения из клинической смерти, вызванной сдавлением грудной клетки.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование выполнено на 61 кошке и 280 крысах под нем-буталовой анестезией (40-45 мг/ кг, внутрибрюшинно) в соответствии с требованиями приказов № 1179 МЗ СССР от 10.10.1983, № 267 МЗ РФ от 19.06.2003, «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных», принципами Европейской конвенции (Страсбург, 1986) и Хельсинкской декларации Всемирной медицинской ассоциации о гуманном обращении с животными (1996).
Клиническую смерть вследствие компрессии (кошки, п = 18; крысы, п = 252,) моделировали с помощью сдавления грудной клетки манжетой, в которую нагнетали воздух иод манометрическим контролем до остановки дыхания и кровообращения. Диапазон давления в манжете составлял 90-100 мм рт. ст. Гемодинамический контроль осуществляли по системному артериальному давлению. С первых же секунд сдавления грудной клетки начиналось резкое падение системного давления, через 10-15 с его величина приближалась к уровню 7-10 мм рт. ст. Через 2-2,5 мин у животных прекращались попытки самостоятельного дыхания, расширялись зрачки, а электрокардиограмма была в виде прямой линии. В состоянии клинической смерти животное пребывало в течение 5 минут. Данная модель была разработана и экспериментально апробирована (патент на изобретение № 94028802/14 (028701) от 25 июня 1996 г.) на крысах сотрудниками кафедры патофизиологии Кемеровской медакадемии [4].
Животных оживляли с помощью искусственной вентиляции легких и непрямого массажа сердца. Стимулирующие вещества в комплексе реанимационных мероприятий не применяли с целью исключения их влияния на гемодинамику и естественное течение восстановительных процессов.
В исходном состоянии и в течение первых 3 часов раннего постреанимационного периода у кошек оценивали основные параметры системной и мозговой гемодинамики, а у крыс — основные параметры системы эритрона. Сердечный выброс (СВ, мл/кг/мин) определяли методом термодилюции [5]. Одновременно регистрировали (локальная термодилюция) кровоток в задней полой вене — поддиафрагмаль-ную фракцию сердечного выброса (ПДФ, мл/кг/мин) и рассчитывали наддиафрагмальную фракцию: НДФ = СВ - ПДФ. Рассчитывали коэффициент централизации кровообращения (КЦК, усл. ед.) по методу [6]. Мониторирование артериального давления (АД, мм рт. ст.), частоты сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин) и центрального венозного давления (ЦВД, мм вод. ст.) выполняли с помощью автоматизированной диагностической системы «Heart Scope-2». Рассчитывали систолический объем (СО, мл/кг) и общее периферическое сопротивление (ОПС, динЧсЧсм-5). Мозговой кровоток (МК) в коре лобной (МК-Л, мл/100/г/мин) и теменной долей (МК-Т, мл/100/г/ мин) изучали методом водородного клиренса [7]. Определяли содержание гемоглобина (гемоглобин-цианидным методом), эритроцитов (в счетной камере), ретикулоцитов (суправитальное окрашивание), средний диаметр эритроцита, ге-матокрит (методом центрифугирования), рассчитывали среднее содержание, среднюю концентрацию гемоглобина в одном эритроците. Математические индексы (средний объем, толщина эритроцитов, индекс сферичности) рассчитывали по И. Тодорову (1968). Для оценки степени повреждения эритроцитов использовали определение содержания свободного гемоглобина в плазме гемоглобинцианидным методом в модификации Л.Д. Ле-
вина и соавт. (1993). Кислотную резистентность мембран эритроцитов определяли методом И.И. Ги-тельзона и И.А. Терскова (1959) в модификации И.А. Голенда (1992). Уровень свободнорадикального окисления в клетках оценивали косвенно по содержанию сульф-гидрильных групп (феррицианид-ный метод) и липопротеинового комплекса (судан черный) в эритроцитах периферической крови. Топографию поверхности эритроцитов оценивали сканирующей электронной микроскопией. В пун-ктатах костного мозга определяли общее количество миелокариоцитов (Е.Д. Гольдберг, 1992), эритробла-стических элементов, лейкоэритро-бластическое отношение, индекс созревания эритронормобластов, парциальную эритробластограмму, действительный митотический индекс клеток эритроидного ряда.
В ходе опытов (у кошек, у крыс) оценивали характер раннего восстановления жизнедеятельности по общепринятым тестам. Величину неврологического дефицита у кошек оценивали по модифицированной 100-балльной шкале М.М. Todd et al. (Евтушенко А.Я., 1989); у крыс по системе балльной оценки, предложенной С.П. Лысенковым и В.Г. Корпачевым (1982). Выживаемость животных оценивали в течение 10 суток после реанимации.
Сравнительный анализ постреанимационных изменений системной и мозговой гемодинамики в опытах на кошках проведен с серией экспериментов, в которой клиническую смерть вызывали острой кровопоте-рей (п = 43). Постреанимационное состояние эритрона сравнивали с данными, полученными на интакт-ных крысах (п = 28).
Статистическая обработка материалов и расчеты проведены с использованием пакета компьютерных программ Statistica 6,0 [8]. Для количественных признаков вычисляли групповые показатели суммарной статистики — среднюю арифметическую величину (М) и величину стандартного отклонения (т). В случае нормального распределения признака использовали t-критерий Стьюдента. При отсутствии нормального распределения использовали непараметрические
ПОЛИТРАВМА
38
критерии Манна-Уитни и Вилкок-сона. Для межгруппового сравнения качественных показателей использовали критерий %2. Статистически значимыми считали различия при р < 0,05. Корреляционный анализ проводили с помощью программы «Origin plot» с вычислением коэффициента линейной корреляции Пирсона. Графики и диаграммы выполнены с использованием Microsoft Excel 2007.
РЕЗУЛЬТАТЫ
И ОБСУЖДЕНИЕ
Период умирания от начала сдавления грудной клетки и до прекращения попыток самостоятельного дыхания и утраты реакции зрачков на свет составил в среднем 2,1 ± 0,1 минуты. При кровопоте-ре период умирания был в три раза продолжительней и составил 6,0 ± 0,37 минут. В целом общий период гипоксии и ишемии, включая время сдавления грудной клетки и клинической смерти, составил 7,1 ± 0,1 минут. При кровопотере этот период, включая время кровопоте-ри и клинической смерти, составил 11,0 ± 0,22 минут. Восстановление жизнедеятельности (первый вдох, ритмичное дыхание, зрачковый и роговичный рефлекс, болевая чувствительность) у животных со сдавлением грудной клетки и с острой кровопотерей достоверно не отличалось.
В постреанимационном периоде клинической смерти, вызванной сдавлением грудной клетки, изменения сердечного выброса (СВ) и мозгового кровотока были однотипны по характеру и направленности так же, как и у кошек с острой кровопотерей (табл. 1). Увеличение производительности сердца в первые 5 минут реперфузии было умеренным и происходило за счет систолического объема в условиях достоверно менее выраженного подъема ЦВД, чем у животных, перенесших умирание от кровопоте-ри. На 3-й и 5-й минутах систолический объем был в среднем на 35 % и на 14 % ниже, чем у животных, перенесших клиническую смерть от острой одномоментной кровопоте-ри. На 10-й минуте СВ и систолический объем оставались достоверно выше исходных в отличие от груп-
пы сравнения. Вклад в увеличение СВ внесло и пониженное до 1 часа оживления общее периферическое сопротивление (ОПС), уменьшение которого в первые 10 минут было менее выражено, чем у животных с острой кровопотерей. Вследствие снижения ОПС и высокой производительности сердца АД в течение первых 5 минут рециркуляции увеличивалось. В этот же временной период развивалась и мозговая гиперперфузия в обеих изучаемых областях мозга. Она сохранялась в течение первых 10 минут оживления так же, как и в группе сравнения, хотя прирост кровотока был в 2 раза меньше. Таким образом, мозговая гиперперфузия развивалась в условиях увеличенного сердечного выброса и артериальной гипертензии.
К 15-й минуте оживления СВ снижался до исходных и сохранялся на этом уровне до конца 1-го часа за счет увеличенного систолического объема. В результате уменьшения СВ в условиях низкого ОПС развивалась артериальная гипотензия. До конца 1-го часа оживления изменения СВ и мозгового кровотока сопровождались брадикардией. В конце 2-го часа происходило падение СВ ниже исходного одновременно с достоверным снижением мозгового кровотока, при нарастающих ОПС и ЧСС. Таким образом, у кошек, оживленных после клинической смерти, вызванной сдавление грудной клетки, признаки развития мозговой гипо-перфузии появились на час позже, чем у кошек в группе сравнения. Признаки мозговой гипоперфузии в обеих долях появлялись к 3-му часу оживления, когда АД восстанавливалось практически до исходного уровня за счет выраженного увеличения ОПС в среднем на 45 %. Однако снижение мозгового кровотока в обеих долях было менее выраженным, чем у животных в группе сравнения. При этом величина кровотока составила в среднем 71 %, тогда как у животных с кровопотерей — 58 % исходного.
Проведенный корреляционный анализ показал, что в течение первых трех часов раннего постреанимационного периода между тканевым кровотоком в коре лобной и
теменной долей мозга существует прямая линейная связь (г = 0,98), а изменения мозгового кровотока в этот период тесно связаны с восстановлением сердечного выброса (г = 0,97).
Дальнейший анализ гемодинамики показал, что в постреанимационном периоде клинической смерти, вызванной сдавлением грудной клетки, сохранилась та же направленность в распределении сердечного выброса, что и в группе сравнения. Вместе с тем, децентрализация кровообращения с уменьшением объемной скорости перфузии в наддиафрагмальном сегменте тела развивалась позже, чем в группе сравнения. Таким образом, так же, как и в группе сравнения, умеренную постреанимационную гиперперфузию мозга обеспечивал соответствующий прирост кровотока в наддиафрагмальном сегменте тела, максимальное увеличение которого на 3 мин составило 192,0 ± 12,3 % исходного (рис.). При этом поддиафрагмальная фракция сердечного выброса (ПДФ) не возрастала вообще и становилась достоверно ниже исходной к 2 ч оживления, как и у животных, перенесших клиническую смерть от кровопотери. Таким образом, происходило перераспределение сердечного выброса в пользу над-диафрагмального сегмента, что отражал увеличенный коэффициент централизации кровообращения (КЦК). Выраженность централизации кровообращения была такой же, как и в группе сравнения. До 1 ч централизация кровотока в пользу наддиафрагмального сегмента тела сохранялась, обеспечивая тем самым уровень мозгового кровотока, равный исходному. На 2-м часу оживления наддиафраг-мальная фракция сердечного выброса (НДФ) становилась ниже исходной, централизация кровообращения исчезала и развивалась гипоперфузия мозга. У животных, перенесших клиническую смерть от кровопотери, децентрализация кровообращения и формирование гипоперфузии наддиафрагмального сегмента тела, а вместе с ней и мозга, происходила к 1-му часу оживления. Корреляционный анализ показал прямую линейную
Таблица 1
Мозговой кровоток и распределение сердечного выброса в раннем постреанимационном периоде после клинической смерти от
кровопотери и от сдавления грудной клетки (М ± т)
Table 1
Cerebral perfusion and distribution of cardiac output in early postresuscitation period after clinical death as result of blood loss and chest
compression (M ± m)
Показатели Values Серия Series Исходные значения Basic values Постреанимационный период (минуты) Postresuscitation period (minutes)
3 5 10 15 20 30 60 120 180
МК-Л, мл/100г/мин см; т|/100 g/min 0/SSH 53 ±4.9 103* ±4.6 85* ±4.9 73* ± 5.7 53±81 54 ±3.2 46 ±3.7 37* ±5,9 33* ±3.5 32* ±2.8
сгк/а: 54 ±3.9 79*,** ±4.5 79* ±3.6 79* ±3.6 61 ±4.8 52 ±3.2 49 ±3.7 44 ±5.9 36* ±3.5 38* ±2.8
МК-Т, мл/100г/мин CPf> m|/100 g/min O/SSH 54 ±3.5 101* ±3.8 84* ±3.9 74* ±5.5 61 ±6.7 57 ±3.9 47 ±6.9 38* ±2.1 32* ±2.3 30* ±3.1
сгк/сс 53 ±3.4 77*,** ±5.2 76* ±3.9 65* ±5.4 60 ±2.4 53 ±5.9 45 ±5.3 43 ±4.8 37* ±4.9 38* ±3.9
СВ, мл/кг/мин 00, ml/kg/min O/SSH 136 ±7.9 214* ± 12.9 190* ± 13.9 146 ±10.5 133 ±9.5 128 ±12.3 120 ±7.4 117* ±9.4 104* ±4.9 94* ±8.6
сгк/сс 140 ±3.3 192*,** ±82 187.0* ±7.8 163*,** ±10.3 150** ± 5.2 148** ±9.0 143** ± 5.7 126 ±82 105* ±2.3 95* ±2.1
НДФ, мл/кг/мин SupraDf; ml/kg/min O/SSH 64 ±3.2 136* ±6.8 120* ± 12.9 84* ±7.9 74 ±9.8 67 ±9.6 59.0 ±81 57* ±3.5 47* ±4.1 41* ± 5.1
сгк/сс 64 ±3.5 123*,** ±7.9 116 ±82 98* ±7.6 78 ±7.9 74 ±85 70 ±6.1 62 ±5.7 48* ±4.1 45* ±3.2
НДФ, мл/кг/мин SubDF; ml/kg/min O/SSH 72 ±4.9 78 ±5.3 70 ±7.9 62 ±9.6 59 ±7.9 61 ±9.2 61 ±6.9 60 ±5.9 57* ±4.1 53* ±5.9
сгк/сс 76 ±5.8 69 ±89 71 ±7.9 65 ±6.7 72 ±5.4 74 ±6.7 73 ±5.9 64 ±5.1 57* ±3.2 50* ±4.1
КЦК, усл. ед. CCC, и.е O/SSH 0.47 ±0.03 0.64* ±0.03 0.63* ±0.05 0.53** ±0.04 0.55* ±0.02 0.52 ±0.03 0.49 ±0.05 0.49 ±0.02 0.45 ±0.04 0.43 ±0.02
сгк/сс 0.46 ±0.03 0.64* ±0.02 0.62* ±0.04 0.60* ±0.03 0.52 ±0.04 0.5 ±0.03 0.49 ±0.03 0.49 ±0.02 0.46 ±0.05 0.47 ±0.06
ОГЦдинхсхсм-5 7FR,dynxsxan-5 O/SSH 89332 ± 7539 61621* ±4995 66880*±59Э5 73351* ±4001 63095* ±5124 63685* ±4103 81918 ± 8321 87433 ± 9325 101437* ±9955 111378* ±12352
сгк/сс 81062 ± 3759 70762* ±3101 70090* ±3312 68542* ± 5Э67 60206* ±5543 599Ю*±6579 69301* ±5756 86263 ± 5581 104277* ± 5997 117777* ±3754
Примечание: * - P < 0,05 в сравнении с исходными данными; ** - Р < 0,05 между сравниваемыми группами животных; О - умирание от острой одномоментной кровопотери, п = 43; СГК - умирание от сдавления грудной клетки, п = 18; МК-Л - мозговой кровоток в коре лобной доли; МК-Т - мозговой кровоток в коре теменной доли; СВ - сердечный выброс; НДФ - наддиафрагмальная фракция сердечного выброса; ПДФ - поддиафрагмальная фракция сердечного выброса; КЦК - коэффициент централизации кровообращения; ОПС - общее периферическое сопротивление. Note: * - Р < 0.05 in comparison with the basic data; ** - P < 0.05 between the compared groups of the animals; SSH - death after acute single-step hemorrhage, n = 43; CC - death after chest compression, n = 18; CP-F - cerebral perfusion in frontal cortex; CP-P - cerebral perfusion in parietal lobe cortex; CO - cardiac output; SupraDF - supradiaphragmatic fraction of cardiac output; SubDF - subdiaphragmatic fraction of cardiac output; CCC - circulation centralization coefficient; TPR - total peripheral resistance.
зависимость изменений мозгового кровотока в обеих долях с динамикой НДФ (г = 0,98).
Результаты реанимации кошек, перенесших клиническую смерть от сдавления грудной клетки, приведены в таблице 2. Постреанимационная летальность в этой группе составила 17 %, тогда как у животных, перенесших клиническую смерть от кровопотери — 33 %. При этом из18 кошек, перенесших 5-минутную клиническую смерть от сдавления грудной клетки, выжили и наблюдались в течение десяти суток 15, погибли — 3.
У всех выживших кошек к десятым суткам наблюдения полностью отсутствовал видимый неврологический дефицит, в отличие от выживших животных, перенесших клиническую смерть от кровопотери. В этой группе неврологический дефицит к концу периода наблюдения отсутствовал лишь у 13 кошек, а у 16 составил 12,1 ± 0,6 баллов.
В серии со сдавлением грудной клетки у 3 погибших животных, в отличие от выживших, развивалась выраженная гиперперфузия головного мозга, сопровождаю-
щаяся значительным увеличением наддиафрагмальной фракции СВ. Это продолжалось в среднем в течение первых 26,0 ± 2,1 мин после оживления при максимальном увеличении объемного кровотока в коре головного мозга и наддиа-фрагмальном сегменте тела в 2,2 ± 0,05 раза от исходных значений. У 15 выживших животных продолжительность гиперперфузии мозга и увеличения НДФ была умеренной и составила в среднем 11,3 ± 0,8 мин при максимальном увеличении исходных значений в 1,5 ± 0,05 раза.
ПОЛИТРАВМА
40
Рисунок
Постреанимационные изменения наддиафрагмальной фракции (НДФ) сердечного выброса у животных, перенесших клиническую смерть от кровопотери и сдавления грудной клетки. Светлые маркеры — статистически значимые различия в сравнении с исходными данными;
* — статистически значимые различия между группами. Figure
The postresuscitation changes in supradiaphragmatic fraction (SupraDF) of cardiac output in the animals after clinical death as result of blood loss and chest compression. The light markers — statistically significant differences in comparison with the basic data;
* — statistically significant differences between the groups.
иск. 3 5 10 15 20 30 60 120 180 Постреанимационный период (минуты)
Таким образом, у животных, перенесших клиническую смерть от сдавления грудной клетки, постреанимационная летальность сократилась практически в два раза. Это произошло в результате выведения животных из менее тяжелого и продолжительного терминального состояния. Исключение из процесса умирания потери крови, а при оживлении — реинфузии устранило целый комплекс повреждающих факторов, дополнительно отягощающих течение терминального состояния и истощающих механизмы компенсации [9-13].
Отсутствие кровопотери (вследствие которой в циркуляцию мобилизуются депонированные эритроциты и интерстициальная жидкость) и внутриартериально-го нагнетания выпущенной крови определили менее выраженное увеличение ОЦК и ЦВД после выведения из клинической смерти, вызванной сдавлением грудной клетки. Поэтому рециркуляция сопровождалась менее значительным ди-астолическим наполнением сердца, в результате которого увеличение систолического объема и сердечного выброса было менее выраженным, чем у животных, перенесших клиническую смерть от кровопотери. В условиях реакции ранней постреанимационной централизации кровообращения (РПЦК) перераспределение умеренно увеличенного СВ в пользу наддиафрагмального сегмента обеспечило адаптивный
полуторакратный прирост мозгового кровотока, продолжавшийся в течение первых 10 мин оживления.
Последующее снижение сердечного выброса с развитием к 2 ч оживления гипоперфузии происходило после разгрузки венозного русла, в результате которой ЦВД до конца 3 ч исследования стабилизировалось на исходном уровне.
У животных, перенесших клиническую смерть от кровопотери, гипо-перфузия развивалась на 1-м часу оживления в условиях продолжающегося до конца 3 ч исследования снижения ЦВД. Это позволяет предположить, что у животных, перенесших клиническую смерть от сдавления грудной клетки, развитие умеренной по интенсивности
Таблица 2
Результаты оживления и продолжительность жизни животных (кошек) в постреанимационном периоде после клинической
смерти, вызванной острой кровопотерей и сдавлением грудной клетки
Table 2
The results of resuscitation and life expectancy of the animals (cats) in postresuscitation period after clinical death as result of acute
blood loss and chest compression
Серия Series Число опытов Number of experiments Выжили Survivors Погибли Non-survived Продолжительность жизни погибших животных (сутки) Life span of lost animals (days)
Всего Total С полным восстановлением ЦНС With full restoration of CNS С неполным восстановлением ЦНС With incomplete restoration of CNS
1 2 3 4 5
OK SSH 43 29 13 16 14 4 4 3 3 -
СГК CC 18 15* 15* - 3* 3 - - - -
Примечание: OK - умирание от острой одномоментной кровопотери; СГК - умирание от сдавления грудной клетки; * - Р < 0,05 по критерию х2 с группой ОК.
Note: SSH - death after single-step hemorrhage; CC - death after chest compression; * - P < 0.05 according to x2 test with SH group.
и продолжительности системной гиперперфузии, вероятно, ограничивает избыточную экстравазацию жидкости и ее задержку в интер-стиции и клеточном секторе [14], что и замедляет развитие последующей гипоперфузии.
Сохраняющиеся до 1 ч оживления практически исходный объем сердечного выброса и реакция РПЦК обеспечили соответствующий уровень наддиафрагмального кровотока, который в условиях нарушения ауторегуляции тонуса церебральных сосудов задержал развитие мозговой гипоперфузии. Ее достоверные признаки появились только в конце 2 ч после оживления.
Постреанимационные изменения в системе эритрона характеризо-
вались развитием гемолитической анемии [15, 16], о чем свидетельствовало увеличение количества свободного гемоглобина с 10 мин после оживления до 0,5 ± 0,3 г/л в сравнении с исходными данными - 0,35 ± 0,02 г/л (р < 0,05). Сдвиги в системе эритрона сопровождались формированием гипоксии смешанного генеза — к циркулятор-ным нарушениям присоединялся гемический компонент. Одним из основных патогенетических факторов гемолиза эритроцитов являлась гипоксия, возникающая во время умирания и клинической смерти. Дефицит кислорода приводил к целому ряду метаболических нарушений, в том числе и активации процессов перекисного окисления липидов [17-19]. Как следствие,
уменьшалось содержание липопро-теидов и сульфгидрильных групп эритроцитов, что приводило к изменению проницаемости мембраны эритроцита, потере клеткой калия, накоплению в ней ионов натрия и кальция. Увеличивалось осмотическое давление в эритроцитах, изменялась их форма (сфероци-ты, куполообразные клетки и др.) и деформационная способность. Уменьшение содержания сульфгидрильных групп в эритроцитах указывает на снижение их перекис-ной резистентности.
Восполнение эритроцитов в постреанимационном периоде происходило за счет активации эри-тропоэза (табл. 3): увеличивалось количество ядросодержащих эри-троидных клеток в костном мозге,
Таблица 3
Динамика изменений костномозгового компартмента эритрона у крыс в постреанимационном периоде (М ± т)
Table 3
The dynamic changes in bone marrow compartment of erythron in rats in postresuscitation period (M ± m)
Показатели Values Контроль Controls Клиническая смерть Clinical death Постреанимационный период Postresuscitation period
10 мин 10 min 64 6h 1 cyr day 1 Зсут days3 5cyr day 5 7cyr day 7 14 cyr day 14 21 cyr day 21
Общее количество миелокариоцитов в 1 мл косшого мозга, 1 х 106 Total amount of myelocariocytes per 1 mm of bone marrow, 1 x 10s 1.2 ± 0.04 1.2 ± 0.04 1.2 ± 0.07 1.2 ± 0.07 1.2 ± 0.02 1.2 ± 0.07 1.1 ± 0.08 1.2 ± 0.08 1.2 ± 0.08 1.4 ± 0.07
Эритроццные клетки в косшом мозге, % Erythroid cells In bone marrow, % 24.2 ± 1.05 24.1 ± 1.25 26.2 ± 0.96 26.0 ± 0.40 29.5 ± 0.80* 30.6 ± 1.02* 33.0 ± 1.16* 31.4 ± 1.12* 26.3 ±1.16 25.0 ± 0.51
Эритроидные клетки в 1 мл косш. мозга, 1 х 105 Erythroid cells per 1 ml of bone marrow, 1 x 10s 0.3 ± 0.08 0.3 ± 0.07 0.3 ± 0.09 0.3 ± 0.05 0.4 ± 0.06* 0.4 ± 0.07* 0.4 ± 0.05* 0.4 ± 0.06* 0.3 ± 0.05 0.3 ± 0.09
Миелоцитарный индекс Myelocytic Index 2.4 ± 0.17 2.5 ± 0.16 2.3 ± 0.15 2.3 ±0.12 1.8 ±0.11* 1.7 ± 0.14* 1.9 ± 0.39* 1.8 ± 0.16* 2.4 ± 0.16 2.4 ± 0.19
Пронормобласты и базофильные нормобласты, % Pronormoblasts and basophilic normoblasts, % 26.3 ± 0.85 27.6 ± 0.58 27.5 ± 0.25 35.2 ± 0.25 41.2 ± 0.23* 44.3 ± 0.44* 42.7 ± 0.79* 40.6 ± 0.71* 26.7±0.79* 27.6 ± 0.27
Полихроматсфильные нормобласты, % Fblychromatophlllc normoblasts, % 66.5 ±0.95 65.9 ± 0.72 66.9 ± 0.29 52.7 ± 0.36* 49.3 ± 0.49* 47.8 ± 0.48* 47.8 ± 0.73* 52.1 ± 0.65* 65.7 ± 0.34 66.3 ± 0.60
Оксифильные нормобласты, % Oxyphilic normoblast, % 5.6 ± 0.50 4.6 ± 0.50 4.8 ± 0.32 5.9 ± 0.75 4.4 ± 0.26* 3.1 ± 0.54* 3.8 ± 0.76 3.1 ± 0.80* 4.5 ±0.59 4.8 ± 0.77
Индекс созревания эритронормобласгов Index of erythronormoblast maturation 0.9 ± 0.01 0.8 ± 0.01 0.8 ± 0.01 0.7 ± 0.01* 0.7 ± 0.01* 0.7 ± 0.01* 0.7 ± 0.02* 0.7 ± 0.02* 0.8 ± 0.02 0.8 ± 0.01
Колхициновые митозы, % Colchlclnlc mitoses, % 70.8 ± 3.43 70.7 ± 3.45 76.6 ± 1.69 75.9 ± 3.03 110.8 ± 2.56* 120.7 ± 0.71* 141.2 ± 1.75* 148.9 ± 1.11* 88.7 ± 1.68* 78.2 ±4.15
Примечание: * - P < 0,05 в сравнении с исходными данными; количество животных в каждой группе, п = 6. Note: * - Р < 0.05 in comparison with the basic data; the amount of animals in each group, n = 6.
ПОЛИТРАВМА
ретикулоцитов и полихроматофи-лов в периферической крови. К 1-м суткам число эритроидных предшественников в костном мозге и ретикулоцитов в крови повышалось в среднем на 20 % по сравнению с контролем (р > 0,05). Прогрессивный рост их числа сохранялся вплоть до 5-х суток эксперимента, составляя в среднем 137 % от нормы. На 14-е сутки после оживления суммарное содержание эритроидных клеток в костном мозге, концентрации гемоглобина, количество эритроцитов и ретикулоцитов крови у животных в подопытной и контрольной группах не отличалось.
Таким образом, время умирания при сдавлении грудной клетки значительно меньше, чем при кровопо-тере, что благоприятно сказывается на течении восстановительных процессов после рециркуляции. Постреанимационные изменения системной и мозговой гемодинамики сохраняют те же закономерности, что и у животных, перенесших клиническую смерть от кровопотери. При этом умеренное увеличение сердечного выброса, достаточное для адаптивного перераспределения в пользу наддиафрагмального сегмента, обеспечивает благоприятный для неврологического восстановления уровень мозговой гиперперфузии с отсрочкой редукции кровотока. В период рециркуляции установленные нарушения в системе эритрона свидетельствуют о
возникновении и развитии анемии гемолитического происхождения. Восстановление нормального количества эритроцитов происходит в течение первых двух недель постреанимационного периода в результате активации эритропоэза. К 14-м суткам происходит полное восстановление общего числа эритроидных клеток костного мозга, нормализуется содержание эритроцитов, ретикулоцитов и концентрация гемоглобина в крови.
Полученные данные следует учитывать при проведении интенсивной терапии, после выведения из терминального состояния, вызванного сдавлением грудной клетки (подземные взрывы, завалы на шахтах, автодорожные аварии). В конечном итоге своевременная постреанимационная коррекция гемодинамики и морфофункционально-го состояния эритрона направлена на восстановление и нормализацию газотранспортной функции, что является одним из определяющих фактором реанимационных исходов.
ВЫВОДЫ: 1. В постреанимационном периоде сдавления грудной клетки изменения гемодинамики носили стадийный характер, а нарушения в системе эритрона проявлялись гемолитической анемией. При этом первоначально развивалась умеренная по интенсивности и продолжительности системная
гиперперфузия, а гипоперфузи-онная стадия развивалась ко 2-му часу, что было значительно позже, чем у животных, перенесших умирание от кровопотери.
2. Изменения мозгового кровотока в раннем постреанимационном периоде были обусловлены динамикой сердечного выброса и особенностями его распределения. Развитие умеренной мозговой гиперперфузии было связано с соответствующим увеличением сердечного выброса и выраженностью его перераспределения в наддиафрагмальный сегмент тела. Отсроченное развитие мозговой гипоперфузии связано с поздним уменьшением сердечного выброса и децентрализацией кровообращения.
3. Развитие первоначально умеренной гиперперфузии и формирование поздней гипоперфузии мозга сопровождалось в дальнейшем достаточно быстрым устранением последствий ишемии, что подтверждалось улучшением неврологического восстановления и выживаемости животных, перенесших клиническую смерть от сдавления грудной клетки.
4. У погибших впоследствии животных восстановление жизнедеятельности после выведения из клинической смерти, вызванной сдавлением грудной клетки, проходило в условиях развития чрезмерно выраженной системной и мозговой гиперперфузии.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES:
1. Etenko AI, Budaev AV, Evtushenko AYa. The indirect criteria of intensity of cerebral hyperperfusion in early posttraumatic period. Medicine in Kuzbass. 2013; 12 (3): 48-55. Russian (Этенко А.И., Будаев A.B., Евтушенко А.Я. Косвенные критерии выраженности церебральной гиперперфузии в раннем постреанимационном периоде //Медицина в Кузбассе. 2013. Т. 12, № 3. С. 48-55.)
2. Zarzhetsky YuV, Volkov AV. Some issues of pathogenesis and therapy of terminal and postresuscitation states (experimental studies). General Critical Care Medicine. 2012; 8 (4): 55-68. Russian (Заржецкий Ю.В., Волков A.B. Некоторые вопросы патогенеза и терапии терминальных и постреанимационных состояний (экспериментальные исследования) //Общая реаниматология. 2012. Т. 8, № 4. С. 55-68.)
3. Budaev AV, Grishanova TG, Evtushenko AYa, Etenko AI. Restoration of vital activity, system and cerebral hemodynamics in postresuscitation period of clinical death as result of blood loss and action of carbon monoxide. Medicine in Kuzbass. 2009; (2): 25-30. Russian (Будаев A.B., Гришанова Т.Г., Евтушенко А.Я., Этенко А.И. Вос-
становление жизнедеятельности, системной и мозговой гемодинамики в постреанимационном периоде клинической смерти, вызванной кровопотерей и действием угарного газа //Медицина в Кузбассе. 2009. № 2. С. 25-30.)
4. Evtushenko AYa, Bannykh SV. Modelling of clinical death and postresuscitation disease. Pathologic physiology and experimental therapy. 1999; (3): 14-15. Russian (Евтушенко А.Я., Банных C.B. Моделирование клинической смерти и постреанимационной болезни //Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 1999. № 3. С. 14-15.)
5. Borovskikh LG, Evtushenko AYa, Motin GT. About technological infrastructure of thermal dilution technique. USSR Physiologic Journal named after I.M. Sechenov. 1970; (11): 1648-1650. Russian (Боровских Л.Г., Евтушенко А.Я., Мотин Г.Т. К техническому оснащению метода терморазведения //Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова. 1970. № 11. С. 1648-1650.)
6. Mazurkevich GS, Kretser IV, Tyukavin AI, et al. About some aspects of blood circulation centralization in shock. In: Issues of Emergency Medical Aid. Gvozdev MP, ed. Leningrad, 1981. p. 60-68. Russian
(Мазуркевич Г.С., Крецер И.В., Тюкавин А.И. и др. О некоторых аспектах централизации кровообращения при шоке //Вопросы скорой медицинской помощи /под ред. М.П. Гвоздева. Л., 1981. С. 60-68.)
7. Demchenko IT. Changes ¡п organ perfusion by means of hydrogen clearance. USSR Physiologic Journal named after I.M. Sech-enov. 1981; (1): 178-183. Russian (Демченко И.Т. Изменение органного кровотока с помощью водородного клиренса // Физиологический журнал СССР им. И.М. Сеченова. 1981. № 1. С. 178-183.)
8. Trukhacheva NV. Mathematical statistics in medical biologic studies with Statistica software. Moscow: GEOTAR Медиа Publ., 2013. 384 p. Russian (Трухачева H.B. Математическая статистика в медико-биологических исследованиях с применением пакета Statistica. М.: ГЭОТАР Медиа, 2013. 384 с.)
9. Rukan ТА, Maksimovich NE, Zimatkin SM. Morphologic functional changes in neurons of frontal cerebral cortex in rats with isch-emia-reperfusion. Journal of Hrodna State Medical University. 2012; (4): 35-37. Russian (Рукан T.A., Максимович H.E., Зиматкин C.M. Морфофункциональные изменения нейронов фронтальной коры головного мозга крыс в условиях его ишемии-реперфузии // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. 2012. N° 4(40). С. 35-37.)
10. Shcherbak NS, Vyboldina TYu, Galagudza MM., Mitrofanova LB, Nifontov EM, Barantsevich ER, et al. Effects of Early and Late Ischemic Preconditioning of the Brain on the Severity of Hippocampal Neuron Injury and the Degree of Neuro logical Deficit in Rats. Neuroscience and Behavioral Physiology. 2014; 44(4): 415-420.
11. Shcherbak NS, Galagudza MM, Ovchinnikov DA, Shcherbakova EO, Yukina GYu, Barantsevich ER, et al. Influence of global isch-emia-reperfusion of the brain on activity of oxidative restorative enzymes in neurons in various layers of neocortex. Scientific Notes of St. Petersburg State Medical University by the Name of the Academician I.P. Pavlov. 2014; (3): 25-28. Russian (Щербак H.C., Галагудза M.M., Овчинников Д.А., Щербакова Е.О., Юкина Г.Ю., Баранцевич Е.Р. и др. Влияние глобальной ишемии-реперфузии головного мозга на активность окислительно-восстановительных ферментов в нейронах различных слоев неокортекса //Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. 2014. N° 3. С. 25-28.)
12. Orobey MV, Kulikov VP. Local cerebral perfusion and markers of an injury in ischemia-reperfusion of the brain at the background of modulating activity of kinin system. Pathologic Physiology and Experimental Therapy. 2014; (2): 8-12. Russian (Оробей M.B., Кули-
ков В.П. Локальный мозговой кровоток и маркеры повреждения при ишемии/реперфузии головного мозга на фоне модулирования активности кининовой системы //Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2014. № 2. С. 8-12.)
13. Mantskava MM, Momtselidze NG, Davlinidze LSh. The rheologic properties of the blood after blood loss (the experimental study). General Critical Care Medicine. 2014; 10(5): 27-32. Russian (Манц-кава M.M., Момцелидзе Н.Г., Давлианидзе Л.Ш. Реологические свойства крови при кровопотере (экспериментальное исследование) //Общая реаниматология. 2014. Т. 10, № 5. С. 27-32.)
14. Ivanova NA, Lisachenko GV, Budaev AV. Disorders in cation exchange and osmotic balance of the plasma in postresuscitation period of myocardial infarction. Medicine in Kuzbass. 2008; (4): 16-20. Russian (Иванова H.A., Лисаченко Г.В., Будаев А.В. Нарушения обмена катионов и осмотического равновесия плазмы в постреанимационном периоде инфаркта миокарда //Медицина в Кузбассе. 2008. N° 4. С. 16-20.)
15. Dementyeva II, Charnaya MA, Morozov YuA. Anemia: the manual. Moscow: GEOTAR Media Publ., 2013. 304 p. Russian (Дементьева И.И., Парная М.А., Морозов Ю.А. Анемии: руководство. М.: ГЭОТАР Медиа, 2013. 304 с)
16. Chukaeva II, Spiryakina YaG, Solovyeva MV. Hemolytic anemia of mechanic origin. The Reference Book of Polyclinical Physician. 2014; (7): 70-73.) Russian (Чукаева И.И., Спирякина Я.Г., Соловьева M.B. Гемолитическая анемия механического генеза //Справочник поликлинического врача. 2014. № 7. С. 70-73.)
17. Semenenko Al, Kondratsky ВА, Kobelyatsky YuYu. Influence of some infusion solutions on state of energetic metabolism of the brain in rats with ischemia-reperfusion. Vyatka Medical Bulletin. 2014; (3-4): 25-28. Russian (Семененко А.И., Кондрацкий Б.А., Кобеляцкий Ю.Ю. Влияние некоторых инфузионных растворов на состояние энергетического метаболизма головного мозга крыс при ишемии-реперфузии //Вятский медицинский вестник. 2014. N° 3-4. С. 25-28.)
18. Khodosovsky MN, Zinchuk VV. Influence of erythropoetin on oxygen transport function of the blood and prooxidant-antioxidant state in ischemia-reperfusion of the liver. Russian Physiological Journal. 2014; 100(5): 592-601. Russian (Ходосовский M.H., Зинчук В.В. Влияние эритропоэтина на кислородтранспортную функцию крови и прооксидантно-антиоксидантное состояние при ишеми-и-реперфузии печени //Российский физиологический журнал. 2014. Т. 100, N° 5. С. 592-601.)
19. Nastos С, Kalimeris К, Papoutsidakis N, Tasoulis М-К, et al. Global consequences of liver ischemia/reperfusion injury. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2014; Article ID 906965. 13 p.
Сведения об авторах:
Будаев A.B., д.м.н., профессор кафедры патологической физиологии, ГБОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия МЗ РФ, г. Кемерово, Россия.
Макшанова Г.П., д.м.н., профессор кафедры патологической физиологии, ГБОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия МЗ РФ, г. Кемерово, Россия.
Лисаченко Г.В., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой патологической физиологии, ГБОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия МЗ РФ, г. Кемерово, Россия.
Information about authors: Budaev A. V., MD, PhD, professor, chair of pathologic physiology, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia.
Makshanova G. P., MD, PhD, professor, chair of pathologic physiology, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia.
Lisachenko G.V., MD, PhD, professor, head of chair of pathologic physiology, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia.
44
ПОЛИТРАВМА
Банных C.B., к.м.н., доцент, доцент кафедры патологической физиологии, ГБОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия МЗ РФ, г. Кемерово, Россия.
Иванова H.A., к.м.н., доцент, доцент кафедры патологической физиологии, ГБОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия МЗ РФ, г. Кемерово, Россия.
Шалякин Л.А., к.м.н., доцент, доцент кафедры патологической физиологии, ГБОУ ВПО Кемеровская государственная медицинская академия МЗ РФ, г. Кемерово, Россия.
Адрес для переписки:
Будаев A.B., ул. Ворошилова, 22а, г. Кемерово, Россия, 650029
Тел: +7 (3842) 73-27-44; +7 (960) 906-88-62
I
Bannykh S.V., candidate of medical science, docent, chair of pathologic physiology, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia.
Ivanova N.A., candidate of medical science, docent, chair of pathologic physiology, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia.
Shalyakin L.A., candidate of medical science, docent, chair of pathologic physiology, Kemerovo State Medical Academy, Kemerovo, Russia.
Address for correspondence:
Budaev A.V., Voroshilova St., 22a, Kemerovo, Russia, 650029
Tel: +7 (3842) 73-27-44; +7 (960) 906-88-62
E-mail: [email protected] E-mail: [email protected]
