Автореферат диссертации по медицине на тему Использование сбалансированных солевых растворов и коллоидов на их основе при операциях на позвоночнике
На правах рукописи
Захарченко Игорь Анатольевич
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СБАЛАНСИРОВАННЫХ СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ И КОЛЛОИДОВ НА ИХ ОСНОВЕ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА ПОЗВОНОЧНИКЕ
14.01.20 Анестезиология и реаниматология;
14.01.21 Гематология и переливание крови
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Новосибирск - 2013
005058994
Работа выполнена на кафедре анестезиологии и реаниматологии ГБОУ ВПО «Алтайский государственный медицинский университет» Минздрава России
Научные руководители: доктор мед. наук, доцент доктор мед. наук, профессор
Меркулов Игорь Викторович Елыкомов Валерий Анатольевич
Официальные оппоненты: доктор мед. наук профессор
Кохно Владимир Николаевич
( кафедра анестезиологии и реаниматологии лечебного факультета ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России)
(Алтайский филиал ФГБУ «Гематологический научный центр» Минздрава России, г.Барнаул)
Ведущая организация:
ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Минздрава России, г.Новосибирск
Защита состоится 29.05. 2013 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 208.063.01 при ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика E.H. Мешалкина».
Адрес: 630055, Новосибирск, ул. Речкуновская, 15;
e-mail: ds-meshalkin@yandex.ru; http://www.meshalkin.ru/dis_council
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБУ ННИИПК
доктор мед. наук, профессор
Момот Андрей Павлович
Автореферат разослан 26.04.2013 года
Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций доктор мед. наук, профессор
Ленько Е.В.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Scvtb насыщение венозной крови в верхней полой вене
КЩС кислотно-щелочное состояние
ВЭБ водно-электролитный баланс
РаС02 парциальное давление углекислого газа в артериальной крови
SBE стандартизированный избыток оснований
ГЭК гидроксиэтилированный крахмал
рН отрицательный десятичный логарифм концентрации протонов водорода
АВЕ актуальный избыток оснований
РаО) парциальное давление кислорода в артериальной крови
KDIGO Kidney Disease: Improving Global Outcomes
SIDa apparent strong ion différence (очевидная разница сильных ионов)
SIDe effective strong ion différence (эффективная разница сильных ионов)
SIG strong ion gap (разрыв сильных ионов)
BDE Na_ci влияние натрия/хлоридов/свободной воды на дефицит или избыток оснований
BDEalb влияние уровня альбумина на дефицит или избыток оснований
BDEcalc расчётный дефицит или избыток оснований
BDEgap эффект неизмеряемых анионов или катионов
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования
Дегенеративные заболевания позвоночника лидируют среди причин заболеваемости и нетрудоспособности в мире. Хирургическое вмешательство является эффективным методом лечения, что определяет неуклонный рост оперативной активности. Разработка и внедрение современных методов хирургической коррекции дегенеративных поражений позвоночника привели к увеличению длительности и травматичности оперативных вмешательств, что обусловило увеличение периоперационной кровопотери и выдвинуло новые требования к инфузионно-трансфузионному обеспечению этих операций.
Многие годы базовым кристаллоидом инфузионной терапии в периопера-ционном периоде являлся 0,9% раствор хлорида натрия, он же являлся основой коллоидных препаратов. Основным недостатком данных растворов, помимо отсутствия ионов калия, кальция, магния и бикарбоната, рассматривается нулевая разность сильных ионов (SID), обусловленная чрезмерной концентрацией хлоридов (Constable P.D., 2003). Энергичная инфузия 0,9% хлорида натрия и коллоидов на его основе чревата развитием метаболического ацидоза, в качестве основных причин которого рассматриваются гиперхло-ремия и дилюционный дефицит бикарбоната (Kellum J.A., 1998; Prough D.S., 2000; Durward А., 2001) Однако, нет ясности при каких объемах и темпах инфузии растворов на основе 0,9% хлорида натрия ацидоз возникает и имеется ли корреляция между тяжестью ацидоза и интенсивностью инфузионной терапии.
Не вызывает сомнений, что ацидоз представляют реальную опасность для организма, так как способен нарушать функцию различных органов, в первую очередь, изменяя гемостатические свойства крови (Waters J.H. et al., 2001; G. Martin et al., 2002; Boldt J et al., 2007). Полиэтиологичность пери-операционных изменений гемостаза обуславливает необходимость выясне-
ния удельной роли дилюционно-гиперхлоремического ацидоза в развитии нарушений системы гемостаза, определении его влияния на объем кровопо-тери и потребности трансфузии компонентов крови.
На сегодняшний день установлен факт негативного влияния дилюционно-гиперхлоремического ацидоза на функцию почек связанного с энергичной инфузией растворов на основе 0,9% раствор хлорида натрия, но при этом нет убедительных данных о характере почечного повреждения и его зависимости от выраженности нарушений КЩС и характера электролитных расстройств (Hansen Р.В., 1998; Reid F.et at., 2003; O'Malley C.M. et al., 2005).
Таким образом, необходимость профилактики гемокоагуляционных нарушений и снижение риска почечного повреждения обуславливают целесообразность поиска стратегии инфузионно-трансфузионного обеспечения операций на позвоночнике, применение которой должно предупреждать развитие расстройств водно-электролитного баланса и кислотно-щелочного состояния.
Одним из путей улучшения качества инфузионной терапии является применение сбалансированных солевых растворов, имеющих разность сильных ионов более нуля и содержащих предшественники бикарбоната. Группа T.Morgan в 2004 с помощью математической модели, учитывающей все факторы, влияющие на постинфузионньте изменения, установила оптимальную расчётную разницу SID 24мэкв/л. В качестве наиболее удачных предшественников бикарбоната рассматриваются ацетат и малат. Однако до настоящего времени не выяснена эффективность сбалансированных растворов с SID близкой к 24мэкв/л и содержащих ацетат и малат в качестве носителей резервной щелочи в предотвращении развития расстройств кислотно-основного состояния и водно-электролитного гомеостаза при интенсивной инфузионной терапии. Нет ясности в возможности этих растворов влиять на объем перио-перационной кровопотери и риск развития почечной дисфункции. Мало изу-
чены эти вопросы при реконструктивно-пластических операциях на позвоночнике. Этим проблемам посвящено настоящее исследование.
Цель исследования
Повысить эффективность и безопасность инфузионной терапии при операциях на позвоночнике применением сбалансированного солевого раствора с SID 24 мэкв/л, содержащего ацетат и малат и гидроксиэтилированного крахмала 6%ГЭК 130/0.42/6:1 на его основе.
Задачи исследования
1. Изучить характер, тяжесть и патогенез нарушений кислотно-щелочного состояния и электролитного баланса в зависимости от объема и темпа введения инфузионных сред на основе 0,9% раствора натрия хлорида.
2. Установить взаимосвязь расстройств кислотно-щелочного состояния и электролитного баланса при инфузии несбалансированных растворов с нарушениями системы гемостаза и функции почек.
3. Провести сравнительную оценку влияния сбалансированных и несбалансированных растворов на кислотно-щелочное состояние и электролитный баланс.
4. Оценить эффективность сбалансированных растворов в предупреждении расстройств гемостаза, уменьшении периоперационной кровопо-тери и почечной дисфункции.
Научная новизна
На основании исследования кислотно-щелочного состояния и электролитного баланса установлено, что инфузия несбалансированных инфузионных сред уже в объеме 30 мл/кг и темпе свыше 0,25 мл/кг/мин, необходимом для инфузионного обеспечения при оперативном лечении дегенеративных поражений поясничного отдела позвоночника, приводит к развитию метаболиче-
ского ацидоза умеренной тяжести. Впервые установлено, что при увеличении объема и темпа инфузии соответственно до 80 мл/кг и 0,35 мл/кг/мин тяжесть ацидоза увеличивается незначительно. Определено, что основной причиной развития ацидоза является снижение разницы сильных ионов вследствие гиперхлоремии и дилюционного уменьшения бикарбоната.
Установлено, что развивающийся метаболический ацидоз негативно воздействует на контактный путь активации гемостаза и его антикоагуляционное звено. Это проявляется лабораторными изменениями гемостаза в виде удлинения АПТВ и снижении антитромбина III, приводит к увеличению периопе-рационной кровопотери и увеличивает объём трансфузий компонентов крови.
Определено, что возникающие гиперхлоремия и умеренный метаболический ацидоз, вызывают ухудшение клубочковой фильтрации и текущее повреждение проксимального отдела почечных канальцев.
Впервые при операциях на позвоночнике проведено исследование кислотно-щелочного состояния и электролитного гомеостаза при инфузионной терапии с использованием сбалансированных инфузионных сред с SID 24 мэкв/л, содержащим ацетат и манат, которое продемонстрировало отсутствие выраженных расстройств КЩС и ВЭБ.
Выявлено, что использование сбалансированных инфузионных сред с SID 24 мэкв/л, содержащим ацетат и манат, в сравнении с растворами на основе 0,9% хлорида натрия, сопровождается меньшим почечным повреждением, не приводит к значимым расстройствам гемостаза, снижает периоперационную кровопотерю и уменьшает потребность в переливании компонентов крови.
Отличие полученных новых научных результатов от результатов, полученных другими авторами
В отличие от данных других авторов, касающихся использования раствора 0,9% NaCl и коллоидов на его основе (Williams Е. et al., 1999; REID F. et al., 2003), в проведенном исследовании установлено, что их применение уже в
объеме свыше ЗОмл/кг и темпе введения свыше 0,25 мл/кг/мин, приводит к декомпенсированному метаболическому ацидозу умеренной тяжести. При возникновении потребности в увеличении объёма и темпа инфузий соответственно в интервале до 80,4 мл/кг и 0,35 мл/кг/мин тяжесть ацидоза остается умеренной.
В отличие от исследований, которые не выявили влияния несбалансированных растворов на систему гемостаза (Во1сК I е1 а!., 2002, 2007; Ки11а М., 2008) и функцию почек (О'МаИеу С.М. е1 а1., 2005), установлено негативное влияние возникающего ацидоза на контактное звено коагуляции и текущее повреждающее действие на почки.
Определено, что аналогичные темпы инфузии сбалансированных полиионных растворов с разницей сильных ионов 24 мэкв/л, содержащих малат и ацетат, не вызывают значимых изменений КЩС и ВЭБ и повышают безопасность инфузионной терапии.
Практическая значимость полученных новых научных знаний
На основании комплексного изучения параметров кислотно-щелочного состояния, электролитного баланса, системы гемостаза и маркеров почечного повреждения определена необходимость применения инфузионных сред на основе сбалансированных солевых растворов с разницей сильных ионов 24 мэкв/л, уравновешенных предшественниками бикарбоната ацетатом и манатом, при реконструктивно-пластических операциях на поясничном отделе позвоночника.
В результате включения инфузионных сред на основе сбалансированных растворов достигнуто снижение риска развития почечной дисфункции, уменьшение периоперационной кровопотери в 1,6 раза и снижению потребности в трансфузии компонентов крови. Полученные данные могут быть внедрены в практику работы отделений ортопедии, анестезиологии и реанимации, а так же использоваться при преподавании анестезиологии и реани-
матологии, травматологии и ортопедии, гематологии и трансфузиологии студентам старших курсов медицинских университетов, слушателям факультетов усовершенствования врачей.
Достоверность выводов и рекомендаций
Достаточный клинический материал (108 обследованных и оперированных пациентов с дегенеративными поражениями позвоночника), высокий методический уровень выполненных исследований, являются свидетельством достоверности выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертационной работе. У каждого пациента при выполнении статистического анализа обработано более 40 параметров клинических и инструментальных исследований. Достоверность результатов проверена.
Краткая характеристика клинического материала (объекта исследования) и научных методов исследования
В исследовании участвовало 108 больных с грубым дегенеративным поражением поясничного-крестцового отдела позвоночника. В качестве хирургического вмешательства у всех больных выполнялась транспедикуляр-ная фиксация одного или нескольких позвоночных двигательных сегментов и декомпрессивная интерламинорецессофасетэктомия одного или нескольких позвоночных двигательных сегментов с радикулолизом, резекцией межпозвоночных дисков и задним межтеловым моно- или полисегментарным спон-дилодезом пористыми имплантатами с костной аутопластикой заднего опорного комплекса пояснично-крестцового отдела позвоночника. Критериями исключения пациентов из исследования являлись:
• возраст менее 21 года и более 75 лет;
• хроническая сердечная недостаточность по классификации NYHA П функциональный класс и выше;
• хроническая дыхательная недостаточность II степени и выше;
• уровень гемоглобина менее 120 г/л для мужчин и менее 110 г/л для женщин;
• наличие расстройств в системе гемостаза и прием антитромботических средств;
• уровень креатинина менее 50 мкмоль/л или более 125 мкмоль/л для мужчин, для женщин менее 40мкмоль/л или более 100 мкмоль/л;
• уровень мочевины менее 1,5ммоль/л или более 10ммоль/л;
• уровень хлоридов менее 97ммоль/л или более 106 ммоль/л;
• изменения кислотно-щелочного баланса ВЕ менее -2,Зммоль/л или более 2,3 ммоль/л;
• РаС02 менее 35 мм.рт.ст или более 45 мм.рт.ст.
Рандомизация пациентов на группы проводилась в день оперативного вмешательства при помощи кода, генерированного компьютером. 56 пациентам интраоперационная инфузионная терапия проводилась 0,9% раствором №С1 и ГЭК 130/0.42/6:1 на его основе (1 группа). 52 больным в качестве средств инфузионной терапии применялись сбалансированный солевой раствор с БГО 24 мэкв/л, содержащий ацетат и малат (Стерофундин) и ГЭК 130/0.42/6:1 на основе его основе (Тетраспан).
На всех этапах операции целью инфузионно-трансфузионной терапии являлось поддержание нормоволемии. Перед индукцией в анестезию для устранения дегидратации, возникшей вследствие предоперационного ограничения приёма жидкости, пациентам обеих групп проводилась инфузия кристаллоида в объёме 500 мл в течение 15-20 минут. Далее проводилась базовая инфузия кристаллоида в дозе 4-6 мл/кг/мин в течение всего операционного периода. Возмещение дефицита внутрисосудистого сектора в результате кро-вопотери более 500 мл. проводилось коллоидами в объеме, равном потерянному количеству крови до момента, когда возникала необходимость в трансфузии компонентов крови. При увеличении кровопотери более 1500 мл или 30-40% ОЦК в интеграции с гемотрансфузионными триггерами, хирургическим и лабораторным состоянием гемостаза рассматривалась необходимость
10
трансфузии компонентов крови. Показанием трансфузии эритроцитарной массы было снижение гемоглобина менее 70 г/л или менее 80 г/л при потенциальном или фактически продолжающемся кровотечении. Данные низкие пороговые величины гемоглобина использовались, учитывая, что пациенты имели физический статус по ASA I-II. При этом всегда достигнутый уровень гемоглобина рассматривался в интеграции с гемотрансфузионными триггерами. Уровень гемоглобина считался недостаточным, если выявлялось: Тахикардия, ЧСС более 90 ударов/мин или более 20% от исходной; Гипотензия, снижение систолического АД менее 90 мм.рт.ст. или более 20% от исходного уровня; Изменение сегмента ST, элевация более 0,1 мВ или депрессия более 0,2 мВ; Снижение Sv02 менее 60%. Данные критерии инициации гемотранс-фузии применялись при условии, что пациент находился в нормоволемии, адекватно обезболен и оксигенирован. Показанием к трансфузии тромбоци-тарного концентрата было снижение числа тромбоцитов менее 100* 109 /л. Трансфузию свежезамороженной плазмы (СЗП) проводили при потери крови более 1500 мл или 30% ОЦК если сохранялся риск потенциального или фактически продолжающего хирургического кровотечения, или возникновения гипокоагуляции по лабораторным тестам (увеличение ПВ, АЧТВ более чем в 1,5 раза), или возникновении патологической капиллярной кровоточивости.
Адекватность инфузионно-трансфузионной терапии оценивали по клиническим симптомам, параметрам гемодинамики, уровню лактата крови и сатурации центральной венозной крови Scv02. На этапах операции и в ражем послеоперационном периоде исследовали КЩС и газовый состав крови. Ионо-селективными электродами оценивали изменения ионов плазмы (Na+, К+, CL", Са^) и определяли уровень белка и альбумина. Для интерпретации изменений КЩС и ВЭБ применяли подход Stewart- Fencl (Stewart P.A., 1983; Fencl V., Leith D.E., 1993). Для изучения системы гемостаза оценивался тромбоцитар-ный и плазменный-ферментативный его компоненты. Функцию почек оценивали по изменению уровня креатинина, цистатина С и глутатиона S.
Забор крови для лабораторных исследований осуществлялся на следующих этапах: 1 - после индукции анестезии, 2 - по окончании операции в условиях ИВЛ с FÍ02 -21 %. Дополнительные измерения глутатиона S проводили в моче, собранной за 24 часа послеоперационного периода.
Для проверки статистической значимости различия выборок в случаях нормального распределения использовали t-критерий Стьюдента. В случае распределений, не соответствующих нормальному закону, использовали непараметрические U-критерий Манна-Уитни и Т-критерий Вилкоксона. Анализ зависимостей проводили с использованием коэффициента корреляции Пирсона с проверкой его значимости. Уровень статистической значимости при проверке нулевой гипотезы - соответствующий р < 0,05. Обработку данных проводили с помощью компьютерных программ Statistica 6.1, Excel 2007.
Использованное оснащение, оборудование и аппаратура
Мониторинг гемодинамических показателей проводили с помощью системы SIEMENS SC 6000 (Германия). Процентную концентрацию углекислого газа в конечной порции выдыхаемого газа (FetC02) контролировали аппаратом VAMOS DRAGER (ГЕРМАНИЯ). Анализ газов крови, Scv02 и КЩС осуществляли с помощью газоанализатора RADIOMETR ABL-5 (Дания). Концентрация ионов натрия и калия исследовалась ионоселективным электродом на аппарате EasyLyte (USA). Уровень хлоридов и ионизированный кальций - ионоселективным электродом на аппарате AVL 9180 (USA). Уровень альбумина определяли на фотометре STAT FAX 1904+. Исследование системы гемостаза включало:
• подсчёт тромбоцитов на гематологическом анализаторе КХ-21 Sysmex (Япония);
• агрегация тромбоцитов на оптическом агрегометре Chrono-log 490 со следующими индукторами: адреналин, АДФ, коллаген, ристомицин;
определение активированного парциального тромбопластинового времени (АПТВ), протромбинового времени (ПВ), тромбинового времени (ТВ) - на коагулометре Stago «Start4» (Германия);
определение активности антитромбина III (ATIII) с использованием реагента Berichrom Antithrombin III фирмы SIEMENS на люминесцент-но-фотометрическом анализаторе «ФЛЮОРАТ» (Россия); определение нарушений в системе протеина С с использованием реагента ProC Global SIEMENS на люминесцентно-фотометрическом анализаторе «ФЛЮОРАТ» (Россия);
определение активности плазминогена с использованием реагента Berichrom Plasminogen фирмы SIEMENS на люминесцентно-фотометрическом анализаторе «ФЛЮОРАТ» (Россия); определение времени XIIA зависимого эуглобулинового лизиса с использованием набора реагентов фирмы «Технология-Стандарт»; определение уровня растворимого фибрина в плазме ортофенантроли-новым тестом (РФМК) по В.А.Елыкомову и А.П.Момоту (1987); определение креатинина сыворотки крови производили набором реагентов КРЕАТИН ФС на аппарате Stat Fax (USA);
Цистатин С — набором реагентов Human Cystatin С ELISA (Чехия) методом количественного иммуноферментного анализа; содержание Глутатион S в моче — набором реагентов Biotrin NEPHKIT™ Alpha GST EIA (USA) методом количественного иммуноферментного анализа.
Личный вклад автора в получении новых научных результатов данного исследования
га выполнении работы автор лично:
принимал участие в обследовании и непосредственном проведении анестезиологического обеспечения оперативного вмешательства у 108 па-
циентов с дегенеративным поражением поясничного-крестцового отдела позвоночника;
• проводил дальнейшее наблюдение пациентов в раннем послеоперационном периоде;
• провел анализ исследуемых параметров (измерение показателей гемодинамики, адекватности доставки кислорода тканям), забор образцов крови для лабораторных исследований, клинический статус пациентов, показатели операционного периода, динамический контроль в послеоперационном периоде);
• создал базу данных в системе Microsoft Excel. При построении таблиц и графиков использовал программы Microsoft Word и Microsoft Power Point. Для статистической обработки данных была использована программа Statistica 6.1, Excel 2007;
• провел научную интерпретацию полученных результатов;
• опубликовал основные положения, выводы диссертации и практические рекомендации.
Реализация и внедрение результатов исследований
Результаты кандидатской диссертации используются в клинической практике отделений анестезиологии и реаниматологии КГБУЗ «Алтайская краевая клиническая больница» и КГБУЗ «Городская больница №1 г. Барнаула».
Основные положения диссертации включены в учебный процесс кафедр анестезиологии и реаниматологии, гематологии и трансфузиологии Алтайского государственного медицинского университета.
Апробация работы
Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Всероссийской конференции анестезиологов-реаниматологов (Омск, 9-12 сентября 2009);
14
Алтайском краевом обществе анестезиологов-реаниматологов (Барнаул, 2010); научно-практической конференции "Новое в анестезиологии и реаниматологии" (Барнаул, 2010); Краевой итоговой травматологической конференции в Сибирском клиническом центре ФМБА России (Красноярск, 2011); II съезде травматологов-ортопедов Сибирского федерального округа (Бело-куриха, 2011); Всероссийской конференции «Баркагановские чтения» (Барнаул, 22 апреля 2011); Дне российской науки Алтайский Государственный Медицинский Университет (Барнаул, 2012); Дне российской науки Алтайский Государственный Медицинский Университет (Барнаул, 2013).
Структура и объем диссертации
Работа состоит из введения, литературного обзора, описания пациентов и методов исследования, 3-х глав собственного материала, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация изложена на 123 страницах машинописного текста и содержит 13 рисунков и 33 таблицы. Библиографический указатель включает 115 источников (из них 26 отечественных и 89 зарубежных).
Основные положения, выносимые на защиту:
1. При реконструктивно-пластических операциях на поясничном отделе позвоночника применение инфузионных препаратов на основе 0,9% раствора NaCl в объеме свыше ЗОмл/кг и темпом введения свыше 0,25 мл/кг/мин, вызывает уменьшение SID за счёт повышения уровня хлоридов и диллю-ционного снижения уровня бикарбоната, что приводит к декомпенсиро-ванному метаболическому ацидозу умеренной тяжести;
2. Метаболический ацидоз умеренной тяжести, возникающий в результате применения инфузионных препаратов на основе 0,9% раствора NaCl, вызывает удлинение АЧТВ, увеличивает периоперационную кровопотерю и потребность в трансфузии компонентов крови, ухудшает клубочковую
фильтрацию и вызывает текущее повреждение проксимальных почечных канальцев;
3. Использование в периоперационном периоде кристаллоидов и коллоидов на основе сбалансированных полиионных растворов с разницей сильных ионов 24 мэкв/л, содержащих ацетат и малат, не вызывает значимых изменений КЩС и ВЭБ, уменьшает объём трансфузий компонентов крови и снижает риск возникновения почечного повреждения.
СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ
В исследовании участвовали 2 группы пациентов, сопоставимые по предоперационным показателям и характеристике интраоперационного периода
(Таблица 1).
Таблица 1
Сравнительная характеристика групп больных
Параметры Группа №1 Группа №2 Уровень
статистическои
значимости
Мужской 32(57,2%) 28(53,9%) р > 0,5
Женский 24(42,8%) 24(46,1%) р > 0,5
Возраст (лет) 47±1,7 44,9±3,2 Р > 0,5
ASA, I(n) 14 (25%) 12(42,4%) р > 0,5
II (n) 42(75%) 30(57,6%) р > 0,5
Артериальная гипертензия (п) 30(53,5%) 28(53,8%) р > 0,5
ХОБЛ (п) 28(50%) 24(46%) р > 0,5
ТПФ: 56(100%) 52(100%) р > 0,5
один сегмент 6(11%) 5(10%) р > 0,5
два сегмента 32(57%) 27(52%) р > 0,5
три сегмента 18(32%) 20(38%) р > 0,5
PLIF: 56(100%) 52(100%) р > 0,5
моно- 16(29%) 14(27%) р > 0,5
полисегментарный- 40(71%) 38(73%)
Длительность анестезии (мин) 215±6,8 193±11,4 р=0,129
Примечание: ТПФ - транспедикулярная фиксация позвоночных двигательных сегментов,
PLIF - posterior Lumbar interbody fysion (задний межтеловой спондилодез).
При исследовании до операции у пациентов обеих групп параметры ВЭБ и КЩС находились в референтном интервале контрольных величин.
Исследование КЩС после операции у больных 1 группы выявило, что проведение инфузионной терапии 0,9% раствором №С1 и 6% ГЭК 130/0.42/6:1 на его основе при их инфузии в объёме более 30 мл/кг и темпе свыше 0,25 мл/кг/мин развивался метаболический ацидоз (Таблица 2).
Таблица 2
Изменения КЩС и ионного состава плазмы у больных 1 группы
Показатель Контроль X±SEM До операции X±SEM Конец операции X±SEM Уровень статистической значимости Уровень статистической значимости
рН 7,38±0,01 7,38±0,01 7,26±0,01 pl <0,001 р2< 0,001
рС02 (мм.рт.ст) 39,7±0,42 39,5±0,6 40,4±0,5 р 1=0,443 р2=0,335
ABE (ммоль/л) 0,3±0,3 0,4±0,3 -5,9±0,4 pl <0,001 р2< 0,001
SBE (ммоль/л) 0,4±0,28 0,6±0,3 -5,6±0,4 pl <0,001 р2 < 0,001
SBC (ммоль/л) 24,7±0,3 24,8±0,3 19,7±0,3 pl <0,001 р2< 0,001
Na+ (ммоль/л) 140,0±1,1 138,2±0,3 139,9±0,4 р 1=0,178 р2< 0,001
(ммоль/л) 101,0±1,1 100,1±1,2 109,2±1,4 pl <0,001 р2 < 0,001
Альбумин (г/л) 41.2±0,55 40,2±0,43 24,8±0,7 pl <0,001 р2< 0,001
SIDa (мэкв/л) 41,4±0,3 40,4±0,2 33,2±0,1 pl <0,001 р2< 0,001
8Ю(мэкв/л) 7,86±0,8 7,36±0,9 8,54±1,1 pl >0,5 р2 > 0,5
BDENa-Cl (мэкв/л) 1±0,3 0,1 ±0,4 -7,3±0,2 pl <0,001 р2 < 0,001
BDE alb (мэкв/л) -0,55±0,1 -0,2±0,2 4,35±0,21 pl <0,001 р2< 0,001
CBDE (мэкв/л) 0,45±0,2 -0,1 ±0,4 -2,95±0,1 pl <0,001 р2< 0,001
Примечание: р1 - достоверность отличия между контролем и значением после операции,
р2 - достоверность отличия до и после операции.
Истинная средняя величина рН колебалась в интервале от 7,24 до 7,27 (95% доверительный интервал). Одинаковая направленность и равная степень в изменениях ABE, SBE подтверждало метаболический характер ацидо-
за. Учитывая величину рН и SBE, ацидоз был декомпенсированным, умеренной тяжести. Причиной декомпенсации ацидоза являлось отсутствие респираторной компенсации вследствие того, что пациенты находились в алгоритме перемежающей обязательной вентиляции с режимом контролируемым по объёму и поддержании нормокапнии (РЕтС02= 36-43 мм. рт. ст).
Проведенный анализ изменений глобальных метаболических маркеров: сатурации центральной венозной крови и лактата в интеграции их с факторами, ответственными за доставку кислорода (параметры оксигенации, уровень гемоглобина) исключил в качестве причины ацидоза недостаточную доставку кислорода к тканям. Следовательно, наиболее вероятной причиной развития ацидоза могли явиться нарушения ионного состава плазмы, вызванные инфу-зионной терапией.
Было установлено, что значительным изменениям подверглись содержание ионов хлора, бикарбоната и величина SIDa. Хлориды поднялись на 8,1 ммоль/л (р < 0,001) от исходного уровня, при этом колебания истинного среднего значения составили от 106,3 до 112,1 ммоль/л (95% доверительный интервал) и превышали референтный интервал (94,0-106,0 ммоль/л) в контрольной группе. Статистически значимо снижались актуальный (р < 0,001) и стандартизированный бикарбонат(р < 0,001). Снижение SIDa составило 7,2мэквЛ (р < 0,001). Основными причинами снижением SIDa явились выявленные гиперхлоремия и дилюционное уменьшение концентрации бикарбоната. Отсутствие статистически значимого изменения величины SIG позволило исключить появления в крови неизмеряемых ионов как ещё одной причиной снижения SIDa. Небольшой подъём натрия противодействовал падению SID. Снижение SID на 7,2 мэкв/л должно было привести и к равному снижению SBE, однако последний снизился лишь на 5 ммоль/л. Данное обстоятельство обусловлено развитием у пациентов одновременно гипоальбу-минемического алкалоза, который и уменьшил возникающий дефицит оснований. Снижение альбумина было обусловлено дилюцией и его влияние на КЩС составило BDE alb=+4,35 мэкв/л.
18
Для выяснения значимости влияния повышения хлоридов и снижения бикарбоната на развитие ацидоза был проведен корреляционный анализ тяжести ацидоза с уровнем хлоридов и бикарбоната (Рисунок 1). Была установлена отрицательная связь между гиперхлоремией и тяжестью ацидоза. Данная связь имела умеренную степень и была статистически значима (г=-0,43; р=0,005). Так же была выявлена сильная линейная зависимость ацидоза от уровня бикарбоната (г=0,94; р < 0,001), это свидетельствовало о том, что дефицит оснований был обусловлен главным образом снижением бикарбоната.
Рисунок 1
Корреляционный анализ тяжести ацидоза и уровня хлоридов
С1 (ммоль/л)
* « ♦ ♦ ии ♦ ♦ * ♦
♦ ♦ 7 Щр^ * 110 * * ■ * t V
г= "0,43
р-- ОДКЬ ^¿^¿¿^Л
4 -12 -10 -8 -6 -4 -2 SBE (ммоль/л)
г = степень связи ; р = статистическая значимость связи.
Учитывая, что снижение SID зависит от объема и темпа инфузионной терапии, был проведен корреляционный анализ степени тяжести ацидоза от объёма и темпа инфузий несбалансированных растворов, которые использовались при данном виде операций (Рисунок 2). У всех больных 1 группы общий интраоперационный объём инфузий был свыше 30 мл/кг, максимальный объём составлял 80,4 мл/кг, а в среднем по группе 69,8±5,3 мл/кг. Анализ взаимосвязи ацидоза и объёма инфузий показал слабую линейную, но при этом статистически значимую связь (г =-0,32; р=0,045).
Корреляционный анализ тяжести ацидоза и объема инфузии
Объем инфузий (мл/кг) 1 ♦
г= -0,32
р= 0,045 ^ I 90
♦ ♦ * ♦ ♦ 70 ♦ ♦ ♦ ♦
* ♦ "Хс* * ♦ ♦ *
4 -12 -10 -8 -6 -4 -2 вВЕ (ммоль/л)
г = степень связи ; р = статистическая значимость связи.
Темп инфузий у пациентов был более 0,25 мл/кг/мин, в среднем по группе 0,30±0,025 мл/кг/мин. Корреляционный анализ темпа инфузий и тяжести ацидоза не показал линейной связи. Увеличение темпа в интервале от 0,25 мл/кг/мин до 0,35 мл/кг/мин не приводило к линейному утяжелению ацидоза, что вероятно обусловлено малым интервалом изменений темпа инфузионной терапии при данном виде операций.
Для выяснения клинического влияния установленного ацидоза было проведено изучение его воздействия на систему гемостаза и объем кровопотери. Исследование тромбоцитарного гемостаза в процессе поддержания у больных нормоволемии препаратами на основе 0,9% раствора ИаС1, показали фоновые однонаправленные изменения количества тромбоцитов и их агрегаци-онной способности, которые были связаны с нормоволемической дилюцией. При этом количество и агрегационная способность тромбоцитов к концу операции у всех больных находились в референтных интервалах, поэтому изменения не представлялись клинически значимыми.
До операции у всех больных исходные значения коагуляционного гемостаза не имели достоверных отличий от контроля (Таблица 3).
Плазменный гемостаз у больных 1 группы
Показатель Контроль Х±8ЕМ До операции Х±8ЕМ Конец операции Х±8ЕМ Уровень статистической значимости Уровень статистической значимости
АПТВ (сек) 34,0±0.5 33,1±0,6 43,4±1,0 р1 <0,001 р2 <0,001
ПВ (сек) 14,0±0,4 13,4±0,1 15,9±0,2 р1 <0,001 р2 <0,001
ТВ (сек) 11,1±0,2 11,7±0,2 11,2±0,2 р 1=0,422 р2=0,169
Фибриноген (г/л) 3,0±0,18 3,5±0,1 2,4±0,1 р1< 0,001 р2< 0,001
АнтитромбинП! (%) 93,6±1,5 90,4±2,0 75,4±1,5 р1 <0,001 р2< 0,001
Протеин С (ед) 1,0±0.03 1,0±0.02 1,1±0,02 р1=0,238 р2=0,139
Плазминоген (%) 90,4±2,7 95,1±2,3 80,9±1,5 р1 <0,001 р2 <0,001
Х11А зависимый эуглобулиновый лизис (мин) 9,0±0,45 9,8±0,6 8,1 ±0,5 р 1=0,447 р2=0,004
РФМК (мг/дл) 7,5±0,8 9,8±0,5 4,7±0,3 р1 <0,001 р2< 0,001
Ионизированный Са+ (ммоль/л) 1,0±0.02 1,1±0.01 1,0±0,01 р1=0,155 р2< 0,001
Примечание: р1 - достоверность отличия между контролем и значением после операции,
р2 - достоверность отличия до и после операции
При анализе изменений коагуляционного гемостаза было установлено, что АПТВ увеличился к окончанию операции, на 10,3 сек. (на 31%) от исходной величины. При этом его уровень превышал верхний предел референтного интервала. Протромбиновое время также удлинилось, но, при этом его уровень не выходил из референтного интервала. Тромбиновое время не имело статистически значимого изменения с контрольной величиной. Фибриноген снизился, но его уровень у всех больных в конце операции был в референтном интервале.
Анализ антикоагуляционного звена гемостаза показал статистически значимое снижение активности основного физиологического антикоагулянта плазмы - антитромбина III (р < 0,001). Его значение было меньше нижнего предела референтного интервала. При этом система антикоагулянтов - про-
теинов С, Б не имела достоверных изменений и была в норме. Следовательно, активность антитромбина III могла поменяться под влиянием ацидоза, так как дилюционные изменения не вызвали одноноправленных сдвигов других физиологических антикоагулянтов.
Фибринолитическая система характеризовалась умеренным снижением плазминогена, укорочением времени ХПА зависимого эуглобулинового лизиса, существенным снижением РФМК (р1 < 0,001). Причиной этих изменений являлась нормоволемическая дилюция, а изменение параметров было малозначимо, так как основные значения не выходили за пределы референтного интервала. Параллельный анализ изменений ионизированного кальция в плазме, показал, что гипокоагуляция по контактной фазе свёртывания не была обусловлена гипокальцийемией.
Анализ зависимости АПТВ от степени ацидоза (Рисунок 3) показал достаточно сильную статистически значимую связь (г=-0,62; р < 0,001). Это свидетельствует о том, что ацидоз, обусловленный переливанием препаратов на основе 0,9% раствора хлорида натрия, специфически повлиял на контактную фазу свёртывания.
Рисунок 3
Корреляционный анализ АПТВ и выраженности ацидоза
г = степень связи ; р = статистическая значимость связи.
Для выяснения клинической значимости влияния ацидоза на гемостаз у больных был проведен корреляционный анализ между тяжестью ацидоза и объемом кровопотери (Рисунок 4), который продемонстрировал умеренную, статистически значимую связь (г=-0,43; р-0,006). Следовательно, ацидоз, возникающий после инфузий препаратов на основе 0,9% раствора №С1, оказывал негативное воздействовал на гемостаз, вызывая гипокоагуляцию, что влияло на объем периоперационной кровопотери.
Рисунок 4
Корреляционный анализ объёма кровопотери и выраженности ацидоза
При анализе функции почек у больных 1 группы не было выявлено статистически значимого повышения уровня креатинина на всех этапах исследования. Однако его величина у 5 (9%) больных превысила референтный интервал, а величина прироста уровня креатинина соответствовала первой стадии острого почечного повреждения по классификации (КШСЮ 2010). Примечательно, что у всех этих больных почечное повреждение было сопряжено с более тяжёлой степенью ацидоза и гиперхлоремии.
Анализ более чувствительных биомаркеров почечного повреждения показал, что, при исходно нормальных значениях, маркер клубочковой фильтрации нистатин С повысился в 1,5 раза от исходного (р < 0,001), а маркер тубу-лярного повреждения, глутатион 8 в 3 раза (р< 0,001) (Таблица 4).
Изменения биомаркеров функции почек (1 группа)
Показатель Контроль Х±5ЕМ До операции Х±ЭЕМ Конец операции Х±8ЕМ Уровень статистической значимости Уровень статистической значимости
Цистатин С (нг/мл) 1012,4±40,8 1015,1±41,9 1543,1±79,5 р1 <0,001 р2<0,001
Глутатион Б (мкг/л) 2,8±0,2 2,0±0,1 6,0±0,2 р1 <0,001 р2<0,001
Примечание: р1 - достоверность отличия между контролем и значением после операции р2 - достоверность отличия до и после операции.
Проведенный корреляционный анализ продемонстрировал сильную и статистически значимую связь(г=-0,58; р < 0,001) ухудшения клубочковой фильтрации от тяжести ацидоза (Рисунок 5).
Рисунок 5
Корреляционный анализ Цистатина С и выраженности ацидоза
г= -0,58 1
р<0001 _____ * ^
* : : 1 ~>ии 1 пап
....... ; ■» % ■ -X-,-(-(-(- 500 -
-14 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 8ВЕ (ммоль/л)
г — степень связи ; р = статистическая значимость связи.
Аналогичная сильная и статистически значимая связь выявлялась между ухудшением клубочковой фильтрации и гиперхлоремией (г=0,54; р < 0,001). Гиперхлоремия (г=0,53; р < 0,001) и тяжесть ацидоза (г=-0,68; р< 0,001) так
же имели сильную и статистически значимую связь с маркером повреждения проксимального отдела почечных канальцев.
Для предупреждения выявленных побочных эффектов инфузионной терапии проведено исследование у 52 пациентов, у которых в инфузионной программе интраоперационного периода были применены сбалансированный солевой раствор с SID равным 24 мэкв/л уравновешенным предшественниками бикарбоната (ацетатом и малатом) и 6% ГЭК 130/0.42/6:1 на его основе (2 группа). Инфузионная терапия проводилась по тем же принципам, что и у больных 1 группы, средний объем использованных кристаллоидных и коллоидных плазмозаменителей, темп их введения были одинаковы. До операции все параметры К1ЦС, ВЭБ и ионного состава плазмы между пациентами 1 и 2 групп не имели статистически значимых отличий. В конце операции у больных 2 группы уровень ионов натрия снизился незначительно, при этом его снижение не носило статистически значимого характера и значения находились в референтном интервале. Ион хлора также не подвергся статистически значимым изменениям и был в норме. Отсутствие значимых изменений сильных ионов и лактата сочеталось с неизменённым очевидным SIDa. Одновременно было выявлено увеличение разрыва сильных ионов SIG, что свидетельствует о появлении неизмеряемых ионов.
По окончании операции не было выявлено статистически значимых изменений сильных катионов между группами, но обнаруживалась выраженная, статистически значимая разница по сильному аниону хлору. В 1 группе его уровень к окончанию операции был выше уровня 2 группы (р=0,013). Также была обнаружена выраженная разница по бикарбонату (р < 0,001), и очевидному SIDa (р < 0,001) уровень которого был ниже в 1 группе (Таблица 5).
Сравнительный анализ ионного состава плазмы
Параметры 1 группа 2 группа Уровень статистической значимости
Na+ (ммоль/л) 139,9±0,4 137,2±0,2 р 1-2=0,002
CL- (ммоль/л) 109,2±1,4 102,3±1,6 р 1-2=0,013
НСОЗ- (ммоль/л) 20,5±0,4 24,6±0,4 р1-2< 0,001
SBC (ммоль/л) 19,7±0,3 23,0±0,3 р1-2< 0,001
SBE (ммоль/л) -5,6±0,4 -1,1±0,4 р1-2< 0,001
Альбумин (г/л) 24,8±1,2 25,7±1,1 р1-2> 0,5
SIDa (мэкв/л) 33,2±0.4 37,6±0,9 р1-2< 0,001
SIG(m3kb/;i) 8,54±1,1 9,46±0,4 р1-2 > 0,5
BDE Na-Cl (мэкв/л) -7,3±0.2 -3,1±1,6 р1-2< 0,001
BDE alb (мэкв/л) 4,35±0.21 4,07±0,2 р1-2 > 0,5
BDEcalc (мэкв/л) -2,95±0,1 0,97±0,4 р1-2< 0,001
BDEgap (мэкв/л) -2,65±1,3 -2,0±0,7 р1-2 > 0,5
р1-2 достоверность различия в 1 и 2 группах после операции
Исходные данные КЩС и газового состава крови у обеих групп были в норме и не отличались между собой. В ходе исследования установлено, что инфузия на основе сбалансированных растворов, хотя и сопровождается незначительным сдвигом рН в кислую сторону, не приводит к развитию метаболического ацидоза какой либо тяжести, поскольку уровень ВЕ оставался у всех больных в референтном интервале.
При сравнительной оценке было установлено, что в 1 группе уровень рН был ниже, чем во второй (р < 0,001) (Таблица 6). Показатель уровня актуальных оснований также имел значительную разницу (р < 0,001). Количество бикарбоната к окончанию операции в 1 группе было ниже, чем во 2 группе (р < 0,001), при этом уровень бикарбоната во 2 группе не имел достоверного отличия от исходного значения. Таким образом, данный анализ КЩС демонстрировал, что во второй группе также имеется сдвиг рН в кислую сторону, но он остаётся в референтном интервале, а уровень ВЕ не позволяет говорить о развитие ацидоза какой либо тяжести.
Сравнительный анализ КЩС
Параметр 1 группа 2 группа Уровень статистической значимости
рН 7,26±0,01 7,33±0,01 pl-2< 0,001
ABE (ммоль/л) -5,9±0,4 -0,9±0,4 pl-2< 0,001
SBE (ммоль/л) -5,6±0,4 -1,1±0,4 pl-2 < 0,001
НСОЗ (ммоль/л) 20,5±0,4 24,6±0,4 pl-2< 0,001
SBC (ммоль/л) 19,7±0,3 23,0±0,1 pl-2 < 0,001
pl-2 достоверность различия в 1 и 2 группах после операции
Таким образом, инфузия сбалансированных растворов сопровождается незначительным снижением рН без клинически значимого изменения BE и без возникновения дефицита бикарбоната и повышения хлоридов. Это свидетельствует о том, что предшественники бикарбоната ацетат и малат, вполне эффективно метаболизируется в бикарбонат при условии нормальной перфузии, а уровень SID равный 24 мэкв/л в инфузируемом растворе не приводит к его снижению в плазме. Слабая динамика движения рН в кислую сторону в группе сбалансированных растворов обусловлена, вероятно, несовершенством метаболизма ацетата в бикарбонат, в процессе которого могут образовываться вещества кислого характера, что подтверждалось появлением неизме-ряемых ионов в группе сбалансированных растворов. Однако величина их была незначительна и уравновешенна гипоальбуминемическим алкалозом, что в итоге не приводило к клинически значимому изменению КЩС.
Анализ коагуляционного гемостаза у больных 2 группы показал незначительные однонаправленные сдвиги всех параметров. Некоторые из них имели статистически значимые изменения в сравнении с исходными данными. Однако данные изменения у всех пациентов не выходили за клинически значимые уровни. Следовательно, инфузия сбалансированных растворов с целью поддержания нормоволемии, не приводила к негативным изменениям в системе гемостаза. Зарегистрированные незначительные и однонаправленные
27
изменения были обусловлены дилюцией. Сравнительный анализ коагуляци-онного гемостаза (Таблица 7) у больных двух групп показал статистически значимую разницу по АПТВ, которое в 1 группе был длиннее (р=0,002). Активность антитромбина III в 1 группе была на 15,9% ниже, чем во второй группе. Причём, в отличие от больных 2 группы, данные показатели у больных 1 группы выходили за референтный интервал.
Таблица 7
Сравнительный анализ параметров коагуляционного гемостаза
Параметр 1 группа 2 группа Уровень статистической значимости
АПТВ (сек) 43,4±1,0 38,1±0,7 pl-2 = 0,002
Антитромбин Ш (%) 75,4±1,5 91,3±2,5 pl-2< 0,001
pl-2 достоверность различия в 1 и 2 группах после операции
Расстройства гемокоагуляции влияли на объём периоперационной крово-потери (Рисунок 6). В группе больных, в инфузионной программе которых использовались сбалансированные растворы, расстройства гемокоагуляции были менее выражены соответственно объём кровопотери был меньше на 707 мл (р=0,002). Это привело к статистически значимой меньшей потребности в трансфузии эритроцитарной массы (р=0,020) и появлению тенденции к уменьшению потребности в трансфузии СЗП.
Сравнительная оценка объёма кровопотери и потребности в компонентах крови
■ 2 группа
■ 1 группа
Объём кровопотери
Примечание: статистическая значимость: эритроцитарная масса (р=0,020); СЗП (р=0,140); объём кровопотери (р=0.002).
Сравнительный анализ функции почек показал, что пациенты обеих групп не имели достоверной разницы по уровню креатинина. Однако, у больных, которым применялась инфузионная терапия препаратами на основе 0,9% №С1, в послеоперационном периоде выявлялись статистически значимые более высокие уровни цистатина С и глутатиона Б (Рисунок 7). Следовательно, применение растворов на основе 0,9% №С1 приводит к текущему почечному повреясдению в результате возникающего метаболического ацидоза умеренной тяжести и гиперхлоремии. Это обстоятельство объясняет причину возникновения у 9% больных первой группы 1 стадии острого почечного повреждения по классификации (КОЮО 2010) и отсутствие почечной дисфункции в группе больных, в программе инфузионной терапии которых применялись сбалансированные растворы.
Сравнительная оценка маркеров и почечного повреждения
□ 1 этап □ 2 этап
2000
1500
1000 —|
500 -
1 2 группа группа
Цистатин С (нг/мл)
□ 1 этап □ 2 этап
6,0
6,0
4,0
2,0
0,0
4,6
2,0 2,1
1 группа 2 группа
Глутатион Б (мкг/л)
Межгрупповая статистическая значимость Межгрупповая статистическая значимость, 2-го этапа, р=0,007 2-го этапа, р=0,025
Таким образом, использование в периоперационном периоде кристаллоидов и коллоидов на основе сбалансированных полиионных растворов с разницей сильных ионов 24 мэкв/л с носителем резервной щелочи (ацетат и ма-лат), не вызывает значимых изменений КЩС и ВЭБ, не сопровождается негативным воздействием на гемостаз и функцию почек. Уменьшение периопе-рационной кровопотери, снижение числа больных, нуждающихся в трансфузии компонентов крови, и уменьшение риска возникновения почечного повреждения свидетельствуют об эффективности и безопасности инфузионно-трансфузионной терапии данными растворами при операциях по поводу дегенеративных поражений позвоночника.
выводы
1. Инфузия сред на основе 0,9% раствора №С1 в объеме свыше ЗОмл/кг и темпе введения свыше 0,25 мл/кг/мин сопровождается снижением разницы сильных ионов на 7,2 мэкв/л (р < 0,001) и приводит к метаболическому ацидозу умеренной тяжести с уровнем рН=7,26±0,01(р < 0,001) и 8ВЕ= -5,6±0,4 (р < 0,001). Увеличение объема и темпа инфузии не сопровождаются линейным прогрессированием тяжести ацидоза.
2. Метаболический ацидоз, связанный с инфузией препаратов на основе 0,9% раствора №01, негативно и с заметной степенью линейной связи влияет на гемокоагуляцию, вызывая удлинение АПТВ на 10,3 сек (г = -0,43; р = 0,006), и функцию почек, приводя к росту цистатина С в 1.5 раза (г=- 0,58 ; р < 0,001) и глутатиона Б в 3 раза (г=- 0,68; р < 0,001).
3. Инфузия сред на основе сбалансированных полиионных растворов с разницей сильных ионов 24 мэкв/л, содержащих ацетат и малат, в объёме свыше ЗОмл/кг и темпе введения свыше 0,25 мл/кг/мин не вызывает изменения разницы сильных ионов и не сопровождается развитием ацидоза.
4. Применение сбалансированных растворов снижает объем периоперацион-ной кровопотери на 707 мл (р=0,002) , уменьшает потребность в трансфузии эритроцитарной массы на 319,9 мл (р=0,02), сопровождается в 1,6 раза меньшим приростом глутатиона Б (р < 0,05) и не приводит к росту циста-тина С.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. В качестве базисного солевого раствора при проведении инфузионной терапии в ходе реконструктивных операций на позвоночнике следует применять сбалансированный электролитный раствор с разницей сильных ионов 24 мэкв/л и содержащий в качестве носителей резервной щелочности ацетат и малат.
2. При реконструктивных операциях на позвоночнике в ходе инфузионной терапии следует использовать коллоиды с характеристиками 6% ГЭК 130/0,4/6:1 приготовленные на сбалансированном полиионном растворе.
ПУБЛИКАЦИИ, СОДЕРЖАЩИЕ ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ
Публикации в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК
1. Сравнение эффективности инфузионных программ на основе сбалансированных и несбалансированных растворов кристаллоидов при операциях на позвоночнике / И.В. Меркулов, В.А. Елыкомов, И.А. Захар-ченко, С.А. Ельченинова, И.Д. Райкин // Вестник анестезиологии и реаниматологии. СПб., 2012. №1. С. 18-26.
2. Влияние ацидоза, возникающего при инфузии несбалансированных солевых растворов на функцию почек / И.А. Захарченко, И.В. Меркулов, С.А. Ельченинова, И.Д. Райкин, В.В. Шмелев // Медицина и образование в Сибири: электронный научный журнал. - 2012. - № 2. - Режим доступа: http://ngmu.ru/c020/m0s/article/text full.php?id=633
3. Влияние инфузии несбалансированных солевых растворов на систему гемостаза и кровопотерю / И.В. Меркулов, В.А. Елыкомов, И.А. Захарченко, И.Д. Райкин, А.Е. Завьялов // Медицина и образование в Сибири: электронный научный журнал. - 2012. - № 2. - Режим доступа: http://ngmu.ru/cozo/mos/article/text full.php?id=634
32
Прочие публикации
4. О нефизиологичности физиологического раствора / И.А. Захарченко,
B.А. Елыкомов, И.В. Меркулов, И.Д. Райкин // Проблемы клинической медицины. Барнаул, 2011- № 1-2(24).-С.38-43.
5. Принципы трансфузионной терапии при массивной кровопотери / А.Ю. Елизарьев, И.А. Захарченко, М.Д. Фомин, И.Д. Райкин,
C.B. Муравьёв // Тезисы Ш-го съезда анестезиологов и реаниматологов Алтайского края: Новое в анестезиологии и реанимации.- Барнаул, 2010г. С. 17-19.
6. Периоперационный метаболический ацидоз. Результат гиперхлоремии или дефицита бикарбоната вследствие дилюции? / И.А.Захарченко, И.В. Меркулов, И.Д. Райкин, Н.В. Гурба // Тезисы XII съезда федерации анестезиологов и реаниматологов. Москва, 2010.-С.173-174.
Соискатель /у* ¿я Захарченко И.А.
Подписано в печать 18.04.2013 Бумага офсетная. Усл. п. л. 2. Заказ 265. Тираж 120 экз.
Отпечатано в типографии ООО «АЗБУКА» г. Барнаул, пр. Красноармейский, 98а тел. 62-91-03, 62-77-25 E-mail: azbuka@dsmail.ru
Текст научной работы по медицине, диссертация 2013 года, Захарченко, Игорь Анатольевич
ГБОУ ВПО АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
на правах рукописи
Захарченко Игорь Анатольевич 04201361327
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СБАЛАНСИРОВАННЫХ СОЛЕВЫХ РАСТВОРОВ И КОЛЛОИДОВ НА ИХ ОСНОВЕ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА ПОЗВОНОЧНИКЕ
14.01.20 - анестезиология и реаниматология
14.01.21 - гематология и переливание крови
Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Научные руководители: д.м.н., профессор И.В. Меркулов д.м.н., профессор В.А. Елыкомов
г. Новосибирск — 2013
Оглавление
Список терминологических сокращений и условных обозначений..................................................................................... 5
ВВЕДЕНИЕ............................................................ 7
ГЛАВА I ПРОБЛЕМЫ И СОВРЕМЕННЫЙ ПОДХОД К ПЕ-РПОПЕРАТИВНОЙ ИНФУЗПОННОЙ ТЕРАПИИ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА ПОЯСНИЧНО-КРЕСТЦОВОМ ОТДЕЛЕ ПОЗВОНОЧНИКА
(ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ).......................................... 17
1.1. Актуальность периоперативной инфузионной терапии при операциях на пояснично-крестцовом отделе позвоночника. 17
1.2. Влияние ионного состава базовых солевых растворов на кислотно-щелочное равновесие при проведении инфузионной терапии......................................................... 18
1.3. Влияние объёма и темпа инфузии 0,9% раствора №С1 на возникновение дилюционно-гиперхлоремического ацидоза
и его тяжесть........................................................... 23
1.4. Клиническая значимость дилюционно- гиперхлоремиче-ского ацидоза............................................................ 24
1.4.1. Влияние дилюционно- гиперхлоремического ацидоза на систему гемостаза и объем кровопотери........................ 25
1.4.2. Влияние дилюционно-гиперхлоремического ацидоза на функцию почек........................................................ 27
1.5. Состав современных сбалансированных растворов и их влияние на КЩС и ВЭБ............................................. 29
ГЛАВА II МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ...................................... 33
2.1. Общая характеристика больных................................... 33
2.2. Тактика анестезиологического обеспечения.................... 36
2.3. Методы исследования. Контрольные показатели.............. 43
2.3.1. Исследование КЩС и газового состава крови.................. 43
2.3.2. Исследование глобальных метаболических маркеров........ 44
2.3.3. Биохимическое исследование крови.............................. 45
2.3.4. Исследование причин нарушений КЩС......................... 46
2.3.5. Исследование системы гемостаза.................................. 48
2.3.6. Методы оценки объёма периоперационной кровопотери.... 50
2.3.7. Исследование биомаркеров функции почек..................... 51
2.4. Методы статистической обработки............................... 52
ГЛАВА III ВЛИЯНИЕ ИНФУЗИОННОЙ ТЕРАПИИ 0,9% РАСТВОРОМ №С1 И 6%ГЭК 130/0.42/6:1 НА ЕГО ОСНОВЕ НА КЩС, ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ БАЛАНС, ФУНКЦИЮ ПОЧЕК, ГЕМОСТАЗ И ОБЪЕМ КРОВОПОТЕРИ........................................................... 53
3.1. Изменения кислотно-щелочного состояния и газового состава артериальной крови у больных 1 группы................. 53
3.2 Изменения ионного состава плазмы, уровня лактата и альбумина у больных 1 группы......................................... 56
3.3 Влияние ацидоза на систему гемостаза и объем кровопотери......................................................................... 63
3.4. Влияние ацидоза на функцию почек у больных 1 группы... 69
ГЛАВА IV ВЛИЯНИЕ ИНФУЗИОННОЙ ТЕРАПИИ СБАЛАНСИРОВАННЫМИ СОЛЕВЫМИ РАСТВОРАМИ И КОЛЛОИДАМИ НА ИХ ОСНОВЕ НА КЩС, ВОДНО-ЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ БАЛАНС, ГЕМОСТАЗ И ФУНКЦИЮ ПОЧЕК................................................. 76
4.1. Изменения кислотно-щелочного состояния и газового состава артериальной крови у больных 2 группы................ 76
4.2 Изменения ионного состава плазмы, уровня лактата и альбумина у больных 2 группы........................................ 78
4.3 Влияние инфузионной терапии сбалансированными рас-
творами на систему гемостаза у больных 2 группы............ 82
4.4. Влияние инфузионной терапии сбалансированными рас- 87
творами на функцию почек.........................................
ГЛАВА V СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ НА КЩС, ВЭБ, ГЕМОСТАЗ, ОБЪЁМ КРОВОПОТЕРИ И ФУНКЦИЮ ПОЧЕК ИНФУЗИОННЫХ ПРОГРАММ НА ОСНОВЕ СБАЛАНСИРОВАННЫХ И НЕСБАЛАНСИРОВАННЫХ РАСТВОРОВ........................... 90
5.1. Сравнительный анализ кислотно-щелочного состояния и газового состава артериальной крови............................ 91
5.2. Сравнительный анализ изменений ионного состава плазмы
и бикарбоната в обеих группах.................................... 92
5.3. Сравнительный анализ изменений гемостаза в обеих группах........................................................................ 94
5.4. Сравнительный анализ объёма кровопотери и объёмов перелитых компонентов крови за периоперационный период
у больных обеих групп................................................ 98
5.5. Сравнительная оценка изменений маркеров почечной дисфункции у больных обеих групп................................... 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ...................................................... 102
ВЫВОДЫ.............................................................. 110
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ....................... 111
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ........................................ 112
Список терминологических сокращений и условных обозначений
Scv02 насыщение венозной крови в верхней полой вене;
КЩС кислотно-щелочное состояние;
ВЭБ водно-электролитный баланс;
ПДКВ положительное давление в конце выдоха;
РЕтС02 парциальное давление углекислого газа в конце выдоха;
РаСС>2 парциальное давление углекислого газа в артериальной крови;
SBE стандартизированный избыток оснований;
ЦВД центральное венозное давление;
ЧСС частота сердечных сокращений;
ОЦК объем циркулирующей крови;
ГЭК гидроксиэтилированный крахмал;
рН отрицательный десятичный логарифм концентрации протонов
водорода;
ABE актуальный избыток оснований;
Ра02 парциальное давление кислорода в артериальной крови; NYHA Нью-Йоркская классификация функционального состояния хронической сердечной недостаточности; САД среднее артериальное давление; РФМК растворимые фибрин мономерные комплексы; KDIGO Kidney Disease: Improving Global Outcomes;
SID aapparent strong ion difference (очевидная разница сильных
ионов);
SID eeffective strong ion difference (эффективная разница сильных ио-
нов);
SIG strong ion gap (разрыв сильных ионов);
BDE Na_a влияние натрия/хлоридов/свободной воды на дефицит или избыток оснований;
BDEalb влияние уровня альбумина на дефицит или избыток оснований;
ВБЕсак расчётный дефицит или избыток оснований; BDEgap эффект неизмеряемых анионов или катионов.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы
На сегодняшний день дегенеративное заболевание позвоночника лидируют среди причин заболеваемости и нетрудоспособности в мире (№зЫс1а К. е1 а1., 2005). Болью в спине страдает около 80% взрослого населения (Дискет 8. е1 а1., 1994). Дегенеративные поражения позвоночного столба занимают первое место (41,1%) среди причин первичной инвалидности по заболеваниям опорно-двигательной системы (Шапиро К.И и соавт., 1993; Корж А.А. и со
авт., 1994; Вербицкая Г.Д. и соавт., 1998). В связи с этим отмечается неуклонный рост оперативной активности, так как хирургическое вмешательство является эффективным методом лечения дегенеративных поражений позвоночника (Горячев А.Н. и соавт., 1998; Алещенко И.Е. и соавт., 2002; Марков А.И. и соавт., 2002).
Внедрение современных методов хирургической коррекции дегенеративных поражений позвоночника привело к увеличению длительности и травма-тичности оперативных вмешательств (Доценко В.В., 2000; Марков А.И. и соавт., 2002). Это предъявляет новые требования к анестезиологическому обеспечению этих операций. Появление новых анестезиологических технологий решило проблему достижения адекватности анестезии. В то же время, новые подходы к выполнению оперативных вмешательств, обусловили увеличение периоперационной кровопотери и выдвинули новые требования к инфузион-но-трансфузионному обеспечению этих операций.
Многие годы базовым кристаллоидом инфузионной терапии в периопера-ционном периоде являлся 0,9% раствор хлорида натрия, он же являлся основой коллоидных препаратов. Несмотря на то, что данный раствор называется физиологическим, его ионный состав не соответствует таковому в плазме. Помимо отсутствия ионов калия, кальция, магния и бикарбоната, основным его недостатком рассматривается нулевая разность сильных ионов, обуслов-
ленная чрезмерной концентрацией хлоридов. Несбалансированный состав 0,9% хлорида натрия создает вероятность развития метаболического ацидоза. Однако нет ясности, при каких объемах и темпах инфузии растворов на основе 0,9% хлорида натрия возникает ацидоз и имеется ли корреляция между тяжестью ацидоза и интенсивностью инфузионной терапии. Известными причинами развития постинфузионного ацидоза являются гиперхлоремия и дилюционный дефицит бикарбоната, однако вклад каждой из них в развитие расстройств не определен.
Возникновение ацидоза чревато дисбалансом в работе всех ферментных систем организма, что клинически наиболее значимо проявляются в расстройствах гемостаза и функции почек. Однако, не определено какое звено системы гемостаза страдает в большей степени и приводит ли это к увеличению периоперационной кровопотери в ходе реконтруктивных операций на позвоночнике. Несмотря на вероятность развития почечной дисфункции, неясна роль повреждения гломерулярного и тубулярного аппарата и их зависимость от выраженности расстройств кислотно-основного состояния и электролитного дисбаланса.
Одним из путей улучшения качества инфузионной терапии является применение сбалансированных солевых растворов, имеющих разность сильных ионов более нуля за счет уравновешивания бикарбонатом или его предшественником. Однако до настоящего времени не выяснена эффективность сбалансированных растворов в предотвращении развития расстройств кислотно-основного состояния и водно-электролитного гомеостаза при интенсивной инфузионной терапии. Нет ясности в возможности этих растворов влиять на объем периоперационной кровопотери и риск развития почечной дисфункции. Мало изучены эти вопросы при реконструктивно-пластических операциях на позвоночнике. Этим проблемам посвящено настоящее исследование.
Цель исследования
Повысить эффективность и безопасность инфузионной терапии при операциях на позвоночнике применением сбалансированного солевого раствора с SID 24 мэкв/л, содержащего ацетат и малат и гидроксиэтилированного крахмала 6% ГЭК 130/0.42/6:1 на его основе.
Задачи исследования
1. Изучить характер, тяжесть и патогенез нарушений кислотно-основного состояния и электролитного баланса в зависимости от объема и темпа введения инфузионных сред на основе 0,9% раствора натрия хлорида.
2. Установить взаимосвязь расстройств кислотно-щелочного состояния и электролитного баланса при инфузии несбалансированных растворов с нарушениями системы гемостаза и функции почек.
3. Провести сравнительную оценку влияния сбалансированных и несбалансированных растворов на кислотно-щелочное состояние и электролитный баланс.
4. Оценить эффективность сбалансированных растворов в предупреждении расстройств гемостаза, уменьшении периоперационной кровопотери и почечной дисфункции.
Научная новизна
На основании исследования кислотно-щелочного состояния и электролитного баланса установлено, что инфузия несбалансированных инфузионных сред уже в объеме 30 мл/кг и темпе свыше 0,25 мл/кг/мин, необходимом для инфузионного обеспечения при оперативном лечении дегенеративных поражений поясничного отдела позвоночника, приводит к развитию метаболического ацидоза умеренной тяжести. При увеличении объема и темпа инфузии соответственно до 80 мл/кг и 0,35 мл/кг/мин тяжесть ацидоза увеличивается незначительно. Определено, что основной причиной развития ацидоза является снижение разницы сильных ионов вследствие гиперхлоремии и дилю-ционного уменьшения бикарбоната.
Установлено, что развивающийся метаболический ацидоз негативно воздействует на контактный путь активации гемостаза и его антикоагуляцион-ное звено. Это проявляется лабораторными изменениями гемостаза в виде удлинения АПТВ и снижении антитромбина III, приводит к увеличению пе-риоперационной кровопотери и увеличивает число больных, которым требуется трансфузия компонентов крови.
Определено, что возникающие гиперхлоремия и умеренный метаболический ацидоз вызывают ухудшение клубочковой фильтрации и текущее повреждение проксимального отдела почечных канальцев.
Впервые при операциях на позвоночнике проведено исследование кислотно-щелочного состояния и электролитного гомеостаза при инфузионной терапии с использованием сбалансированных инфузионных сред с SID 24 мэкв/л, содержащим ацетат и малат, которое продемонстрировало отсутствие выраженных расстройств КЩС и ВЭБ.
Выявлено, что использование сбалансированных инфузионных сред, в сравнении с растворами на основе 0,9% хлорида натрия, сопровождается меньшим почечным повреждением, не приводит к значимым расстройствам гемостаза, снижает приоперационную кровопотерю и уменьшает потребность в переливании компонентов крови.
Отличие полученных новых научных результатов от результатов, полученных другими авторами
В отличие от данных других авторов, касающихся использования раствора 0,9% NaCl и коллоидов на его основе (Williams Е. et al. 1999; REID F. et al., 2003), в проведенном исследовании установлено, что их применение уже в объеме свыше ЗОмл/кг и темпе введения свыше 0,25 мл/кг/мин, приводит к декомпенсированному метаболическому ацидозу умеренной тяжести. При возникновении потребности в увеличении объёма и темпа инфузий соответственно в интервале до 80,4 мл/кг и 0,35 мл/кг/мин тяжесть ацидоза остается умеренной.
В отличие от исследований, которое не выявили влияния несбалансированных растворов на систему гемостаза (Во1<й I. е1 а1. 2002, 2007; Ки11а М. 2008) и функцию почек (О'МаИеу С.М. а1. 2005), установлено негативное влияние возникающего ацидоза на контактное звено коагуляции и текущее повреждающее действие на почки.
Определено, что аналогичные темпы инфузии сбалансированных полиионных растворов с разницей сильных ионов 24 мэкв/л, содержащих малат и ацетат, не вызывают значимых изменений КЩС и ВЭБ и повышают безопасность инфузионной терапии.
Практическая значимость полученных новых научных знаний
На основании комплексного изучения параметров кислотно-щелочного состояния, электролитного баланса, системы гемостаза и маркеров почечного повреждения определена необходимость применения инфузионных сред на основе сбалансированных солевых растворов с разницей сильных ионов 24 мэкв/л, уравновешенных предшественниками бикарбоната ацетатом и мала-том, при реконструктивно-пластических операциях на поясничном отделе позвоночника.
В результате включения инфузионных сред на основе сбалансированных растворов достигнуто снижение риска развития почечной дисфункции, уменьшение периоперационной кровопотери в 1,6 раза и снижению потребности в трансфузии компонентов крови. Полученные данные могут быть внедрены в практику работы отделений ортопедии, анестезиологии и реанимации, а так же использоваться при преподавании анестезиологии и реаниматологии, травматологии и ортопедии, гематологии и трансфузиологии студентам старших курсов медицинских университетов, слушателям факультетов усовершенствования врачей. Диссертационная работа имеет номер государственной регистрации 01201002522.
Методология и методы исследования
Исследование носило одноцентровый проспективный характер, и было проведено у 108 больных с грубым дегенеративным поражением пояснично-крестцового отдела позвоночника, поступивших на плановое оперативное лечение в период 2009-2011г. В качестве хирургического вмешательства у всех больных выполнялась транспедикулярная фиксация одного или нескольких позвоночных двигательных сегментов и декомпрессивная интерла-минорецессофасетэктомия одного или нескольких позвоночных двигательных сегментов с радикулолизом, резекцией межпозвоночных дисков и задним межтеловым моно- или полисегментарным спондилодезом пористыми имплантатами с костной аутопластикой заднего опорного комплекса пояс-нично-крестцового отдела позвоночника.
В зависимости от характера периоперационной инфузионной терапии пациенты были разделены на две группы процедурой случайного выбора. Рандомизация проводилась при помощи кода, генерированного компьютером. В первую группу вошли 56 пациентов, которым интраоперационная инфузион-ная терапия проводилась 0,9% раствором NaCl и 6%ГЭК 130/0.42/6:1 (Вено-фундин) на его основе. Во второй группе было 52 пациента, которым в качестве средств инфузионной терапии применялись сбалансированный солевой раствор (Стерофундин) и ГЭК 130/0.42/6:1 на основе сбалансированного кристаллоида (Тетраспан).
Адекватность инфузионно-трансфузионной терапии оценивали по клиническим симптомам, параметрам гемодинамики, уровню лактата крови и сатурации центральной венозной крови Scv02.
На этапах операции и в раннем послеоперационном периоде исследовали КЩС и газовый состав крови на аппарате RADIOMETR ABL-5 (Дания). Ио-носелективными электродами оценивали изменения ионов плазмы (Na+, К+, CL", Са^) и определяли уровень белка и альбумина. Для интерпретации изменений КЩС и ВЭБ применяли подход Stewart-Fencle.
Для изучения системы гемостаза определял