Автореферат и диссертация по медицине (14.00.44) на тему:Моделирование состояния острой правожелудочковой недостаточности и оценка эффективности вспомогательного кровообращения методом обхода правого желудочка сердца (экспериментальное исследование)

АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР ИНСТИТУТ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ ХИРУРГИИ имени А.Н.БАКУЛЕВА

На правах рукописи УДК 616.124.3-008.64-021.7-092.9

СОНКИН ВАДИМ ГРИГОРЬЕВИЧ

МОДЕЛИРОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ОСТРОЙ ПРАВОЖПУДОЧКОВОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ. МЕТОДОМ • ОБХОДА ПРАВОГО ЖЕЛУДОЧКА СЕРДЦА (экспериментальное исследование)

14.00.44 - сердечно-сосудистая хирургия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук.

Москва 1990

Работа выполнена в Институте сердечно-сосудистой хирургии ем.А.Н.Бакулава ЛМН СССР.

Научные руководители: доктор мэднвднских наук, профессор В.С. РАБОТНИКОВ, доктор мэдиданских наук

ы.в.сскадив.

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор Г.Э.Фалъковский,

доктор медицинских наук, профессор В.Е.Толпекин.

Ведущее учреждение - ВЩХ АМН СССР

Задита диссертации состоится си >? / >_1У9 /г.

в .часов на заседании специализированного Совета

Д.OOr.I5.OI по защите диссертаций на соискание ученой степени btKWpd ~ медицинских наук при Институте сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н.Баку лева АМН СССР (117 Q3I. Москва, Ленинский проспект, д.8, корпус 7).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института.

Автореферат разослан " ^ " (i it A a-fti 195/ г.

Учений секретарь специализированного Совета, старший научный сотрудник

Ы.А.Милаева

ОНЦАЯ ХШКОЕНКТИКА РАБОТЫ

-Л . Актуальность проблемы. Острая правожалудочковал недостаточность не часто встречапцэе.'ся, но весьма грозное осложнение операций на открытом сврдцэ. Эта патология может развиваться при радикальной хирургической коррекции врожденных пороков сердца, ишемической болезни сердца с аневризмой левого желудочка и без нее, приобретенной патологии клапанного аппарата сердца, может . осложнять течение острого инфаркта миокарда и лечение острой ле-'вожелудочковой недостаточности методом обхода левого желудочка (Ведерникова Л.А., 1984; Лобачева Г.В., 1986; Cohn I.H., 1979; Рае W.E. et al, 1987; Zumbro G.L. et al. 1987). Но несмотря на то, что острая правожелудочковая недостаточность может возникнуть при лечении столь широкого спектра нозологических форм, дифференциальный подход к тактике ее лечения до настоящего времени остается недостаточно разработанным. Это, в первую очередь, связано с отсутствием четких диагностических критериев острой правожелудочковой недостаточности разной степени тяжести, что обусловлено недостаточными знаниями патологических нарушений системы кровообращения в целом при различном уровне снижения выброса крови за счет дисфункции правым желудочком сердца.

Имеющиеся на сегодняшний день:экспериментальные модели острой правожелудочковой недостаточности ( Ratliff K.B.etalI970; Gainess W.E.et al £984 ;Fi eher B.I. et al. 1985; Jett K.G. et al. 1986; Spence P.A. et al. 1986). являвтся неуправляемыми и обладают рядом недостатков, не позволяя детально исследовать вопрос • о количественной связи между снижением сердечного выороса в результате дисфункции правого желудочка и изменениями центральной гемодинамики, о влиянии острой правожелудочковой недостаточности на функцию левого желудочка сердца, на состояние сосудов

большого и малого кругов кровообращения. Критерии острой праэо-желудочковой недостаточности, опирающиеся исключительно на дан*-ральную гемодинамику, носят ограниченный характер и не поаволяог вмести алгоритм состояния сердечно-сосудистой системы, характеризующий тяжесть острой правожелудочковой недостаточности.

Сейчас оесспорным является тот факт, что вспомогательное кровообращение методом обхода желудочков - наиболее эффективны!} опосоО лечения острой сердечной недостаточности. Для лечения острой правожелудочковой недостаточности этот метод применяется с 1980 г. (Parr G.v.s.et al,I980) и к настоящему времени оыл использован около 30 раз ари неэффективности медикаментозной терапии. Тем не менее, на сегодняшний дань отсутствует четкие рекомендации, относящиеся к выбору оптимального режима раооты "искусственного правох-о желудочка сердца" для эффективного лечения острой правожелудочковой недостаточности.

Цель и задачи исследования. Целью настоящего исследования явилось комплексное изучение нарушений центральной гвмодиншаики при. острой правожелудочковой недостаточности разной степени тяжести и выбор критериев эффективности вспомогательного кровооо-рздения с помощью искусственного желудочка сердца, подключенного в ооход правого желудочка.

Бшш доставлены следующие задачи:

1. Изучить возможность полной функциональной замены биологического правого желудочка искусственным желудочком, сердца.

2. Исследовать центральную гемодинамику и функциональные характеристики системы кровообращения при острой правожелудочковой недостаточности разной степени тяжести.

3. Изучить функцию левого желудочка сердпд в условиях остг рой правожелудочковой недостаточности разной степени тяжести.

г

4. Определить оптимальный диапазон производительности искусственного желудочка сердца для лечения острой правожолудоч-ковой недостаточности на основании моделирования гипо- и гиперфункции, вспомогательного устройства.

Научная новизна. В данном исследовании разработана и использована новая методика моделирования состояния острой право-желудочковой недостаточности- путем изменения производительности искусственного желудочка сердпд, подключенного в обход правого..; желудочка. На базе этой модели изучена функция левого желудочка сердца и разработаны гемодинамические и функциональные критерии острой правожелудочковой недостаточности разной степени тяжести. В работе проведено всестороннее исследование возможности полной функциональной замены биологического правого желудочка искусственным. Впервые исследованы различные режимы работы и определен 'оптимальный диапазон производительности искусственного желудочка сердщ для лечения- острой правожелудочковой недостаточности. Для анализа результатов исследования использована компьютерная технология ведения эксперимента на базе автоматизированной системы кардиологических исследований (АКСИ), работающая в реальном масштабе времени. -

Реализация результатов работы. Методика моделирования уп- 1 равляемой острой правожелудочковой недостаточности и методы ее исследования, разработанные автором, внедрены в практику лаборатории по моделированию и изучению патологии сердца и сосудов ИССХ им.А.Н.Бакулева АМН СССР. Практические рекомендации, данные в работе, используются при хирургическом лечении больных с ■ коронарной и сосудистой патологией в практической деятельности отделения хирургического лечения сочетайных поражений коронарных и магистральных артерий ИССХ им.А.Н.Бакулева АМН СССР.

Практическая ценность работы. Разработанные в работе крите- .» рии острой правояелудочковой недостаточности разной степени га-жести позволят дифференцированно подходить к лечению данной патологии в клинических условиях. Определение оптимального диапазона производительности искусственного желудочка сердца, подключенного в обход правого желудочка, обеспечивает наиболее эффективное использование данного метода вспомогательного кровообращения в клинической практике. В целом использование выводов, сделанных на основании данного исследования, позволят улучшить результаты лечения больных с острой правожелудочковой недостаточностью.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 работы.

Основные данные о представляемой работе. Работа выполнена в лаборатории по моделированию и изучению патологии серднэ. и сосудов (рук. - д.мед.наук М.В.Соколов) при участии лаборатории полимеров (рук. - Лауреат Государственной премии СССР, проф. Н.Б.Доброва) и лаборатории радионуклидных методов исследования (и.о.рук. - к.мед.наук И.П.Асланиди) ИССХ им.А.Н.Бакулева АМН СССР.

Автор приносит благодарность научным руководителям проф. В.С.Работникову к д.мед.наук М.В.Соколову за оказанную помощь и ценные методические рекомендации. Автор выражает признательность проф. Н.Б.Добровой и ст.н.с. А.Ю.Городкову за помощь при выполнении работы.

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания методик и объема исследования, описания результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов, практических рекомендаций, заключения и сйиска литературы.

Глава I - обзор литературы, отражает актуальность проблемы, содержит основные литературные данные о существующих моделях и

экспериментальных исследованиях острой празожэлудочковой недостаточности, а таетэ обобщает опыт лечения данной патологии с помощью вспомогательного кровообращения методом обхода правого келудочка сердца. -

Глава .П - представляет объем исследований и описание исполь-. зованных методов исследования.

Глава Ш - содержит описание результатов проведенных исследований в соответствии с поставленными задачами. ■ .

Глава 1У - содержит обсуждение разультатоз исследования.

Диссертация изложена на 139 страницах машинописи, содержит 13 таблиц и 31 рисунок. В списка литературы 32 отечественных и 38 зарубенных источников.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на Ученых Советах КССХ им.А.Н.Бакулева "АМН СССР, 1388, 1989, 1990 г.г.; на Всесоюзном съезде патофизиологов, 1989.

ОСНОВНОЕ С0Д5РЕАКИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛ И 1.1ЕТ0ДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Било проведено 44 эксперимента на собаках весом от 14 до 30 кг. Состояние острой правоже-лудочковой недостаточности воспроизводили путем замещения правого желудочка искусственным к уменьшения его выброса в сравнении с исходным. В кадцом из 44 экспериментов после подключения искусственного желудочка сердца (ИВП) и выключения правого желудочка из процесса кровообращения устанавливали режим работы ИЖС, обеспечивающий выброс, равный исходному. При этом, ориентируясь на регистрируете и расчетные показатели, изучали возмокность полной функциональной замены биологического правого желудочка искусственным. Состояние острой правожелудочковой недостаточности умеренной степени ттеста воспроизводили в серии из 14 экспе-

риментов, уменьшая выброс МНС на 27-37$%. В 19 экспериментах воспроизводили состояние острой правокелудочковой недостаточности глубокой степени тяжести, уменьшая выброс на: 50$ и более. Мы выбрали эта величины, исходя из экспериментального исследования Эрепсе Р.А. ег а1., 1986, где при снижении выброса из правого желудочка сердца на 25-50$ адекватную гемодинамику поддерживали введением кардиотоников, а при снижении выброса на 50% и более только ЙЖС бал-способен поддерживать адекватную гемодинамику. При воспроизведении состояния острой правожелудочковой недостаточности глубокой степени тяжести в серии из 9 гксперимен-тов выявляли ее обратимую и необратимую стадии, а в серии из Ю экспериментов изучали обратимую стадию и возможность восстановления гемо,щша.кики путем увеличения производительности ИКС. В заключительной серии из II экспериментов определяли оптимальный Диапазон производительности "искусствеяного правого желудочка сердца". Для этого моделировали его гиперфункцию, последовательно увеличивая выброс в среднем на 28, 56 и 89$ от уровня полной функциональной замены.

И£С подключали по схеме: "Правое предсердие - легочная артерия" и размещали парокорпоралыю. После подключения ИЖС легочную артерию перевязывали проксимальнее места имплантации выводной канюли и таким образом выключали правый желудочек из процесса кровообращения.

В экспериментах использовали 2 образда искусственных желудочков сердда: "Модулъ-Х1" и "Ясень-17". В качестве управляющих устройств использовали аппараты вспомогательного кровообращения "Синус-ВК" и "Синус ВК-1". Аппараты позволяли изменять давление, изгнания в пневмоприводе от 0 до ЗОО мм рт.ст. Вспомогательное 1фовообращение проводили в автономном режиме.

В качестве регистрирующего оборудования использовали полиграф "Салют", электромагнитный расходомер РКЭ-1 и РКЭ-2. Для обработки данных использовали компьютерную технологии на базе автоматизированной системы кардиологических исследований (АСКИ), работающей в реальном масштабе времени.

В экспериментах регистрировали следующие показатели кровообращения: артериальное, центральное, венозное, левожелудочковое и легочноартериалъное давление, объемный кровоток по аорте УВ . • и выброс из ИЖС. Также определяли частоту сердечных сокращений ЧСС, объем циркулирующей крови (ОЦК) большого и малого кругов ' кровообращения радиоизотопными методами, газы крови и кислотно-щелочное состояние (КЩС), диурез. Рассчитали показатели кровообращения (табл.1).

Все данные обработаны статистически с использованием-вариа- • даонного, корреляционного и регресионного анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Функциональное замещение биологического желудочка сердца искусственным для поддержания адекватной гемодинамшш является основной целью вспомогательного кровообращения методом обхода желудочков сердца. В этот период проис- . ходит частичное или полное восстановление нарушений функции-. пораженного желудочка. Поэтому мы уделили большое внимание изучению возможности полной функциональной замены биологического правого желудочка искусственным.

При работе ШС в режиме СИижс да СИисход достоверных разли-

/

чий между полученными значениями показателей кровообращения и исходными на было. Тем не менее в конкретных опытах при работе ■ вспомогательного устройства в данном режиме имели место довольно выраженные различия. Однако, за исключением ОПС, максимальное отклонение значений от исходного уровня не носили одностороннего характера и были, примерно одинаковы. 7

Таблиц I Расчетные показатели кровообращения

а » и/а . Показатели Сокращения Размерность

I. Минутный объем кровообращения МОК мл/мин

2. Минутный объем кровообращение нормированный по весу СИ мл/мин кг

3. Ударный объем кровобращения, нормированной по весу УИ мг/кг

4. Сраднве давление в аорте Ра ср. мм рт.ст.

5. Среднее давление в нижней полой вене . Рв ср. мм рт.ст.

6. Среднее давление в левом предсердии Рлп ср. мм рт.ст.

7. Среднее давление в легочной артерки Рла ср; мм рт.ст.

8. Общее аереферическое- сопротивление ОПС мм рт.ст. с кг/мл

9. Общее легочное сопротивление олс мм рт.ст. с кг/мл

10. Индекс ударной работы правого хелудочка* иурпк мм рт.ст. мл/кг

II. Уддекс ударной работы левого хелудочка иурлн мм рт.ст. мл/кг

12. Коэффициент сопротивления сердца > мм рт.ст. с кг/мл

13. Коэффициент слабости левого сердда 1 мм рт.ст. с кг/мл

14. Индекс "напряяенке-время" Tti мм рт.ст.

15. Индекс "диагностическое давление-время" вш мм рт.ст.

16. Индекс "доставка-потребление" DPTi/TTi -

17. Первая максимальная положительная производная давления в левом желудочке + dp/dt мм рт.ст.

18. Первая максимальная отрипдтелъная производная давления в левом желудочке -dp/dt мм рт.ст.

Показатели щения" Размерность

19. Отношение среднего давления в левом предсердии к среднему давлению в нижней полой вене*« Рлп ср/Рв ср.

35 ИУРПЖ после выключения правого желудочка из процесса кровог обращения отражает работу ИЖС. . ■

. Коэффициент, равный PJIn ср/Рв ср., ввели для определения соотношений насосной функции правого и левого желудочков, сердца.

Что же касается ОПС, то здесь характер отклонений был более односторонним (максимальный прирост к исходному уровню составил 13%; максимальное уменьшение - на 32$ ниже исходного уровня). Величина ОПС превышала исходный уровень в 5 экспериментах; соответствовала ему в 15 экспериментах (колебания - 5%); была нижа исходного уровня в 24. экспериментах. Тагам образом, невзирая на отсутствие достоверных различий между средними значениями ОПС в исходе и при работе ИЖС в данном режиме, можно говорить о тенденции к снижению этой характеристики.,

Мы провели корреляционный анализ между значениями ОПС и ОЛС, полученными в исходе и при полной функциональной замене. В 1-м случае ( п = 44) корреляционная связь отсутствовала ( г менее 0,7). Во 2-м случае корреляционный анализ проводили, разделив все эксперименты на 2 группы. В группе, куда были отнесены эксперименты со значениями ОПС, снизившимися на 15% и более от исходного уровня ( п = 18), была выявлена корреляционная связь с ОЛС ( г = 0,79). В другой группе, 'куда вошш все оставшиеся эксперименты ( п = 26), корреляция между этими

характеристиками отсутствовала. По результатам корреляционного анализа можно прадпслокитъ, что в ряде опытов возникает рефлекторная сосудистая реакция в ответ на изменившиеся условия кровообращения б калом круге, обуславливающая откаченную тенденцию. О возможности снииниг ОПС необходимо пошить при лечении острой послеоперационной правокелудочкозой недостаточности методом обхода, т.к. ряд медикаментозных'препаратов, применяемых интра-операциокно обладает вазоплегическим действием. Следствием со-четайного вышеописанного влияния вспомогательного кровообращения на сосудистый тонус и фармакологической вазоплегии мохет явиться невозможность поддержать адекватную гемодинамику производительностью пульсирующего насоса, индуцирующей выброс, соот-ветствуюлшй исходному.

В целом аз, режим работы, при котором ИНЗ воспроизводит исходный сердечный выброс, мы расцениваем как пригодный для лечения острой правозселудочковой недостаточности. При ием-фукк-циональное состояние сердечно-сосудистой системы является удовлетворительным, показатели газов крови и КЩС близки к физиоло- ■ гической норме, сохраняется адекватный диурез. Учитывая отсутствие достоверных различий кэклу значениями показателей при полной функциональной замене биологического правого калудочка искусственным, изменения, происходящие на последующих этапах исследования, сравнивали с условиями полной функциональной замены.

Состояние, полученое при снижении сердечного индекса на 27-37$ мы -классифицировали как острую дравокелудочковую недостаточность умереняоГг степени тяжести. Полученные результаты представлены в таблица 2. При этом Ра ср. достоверно снизилось в среднем на 11%, -Рлп ср. - на 23$, Рла ср. - на 19$, а Рв ср.

Показатели гемодинамики и расчетные характеристики при полной функциональной замене, воспроизведении острой правожелудочковой 'недостаточности умеренной степэни тяжести и восстановлении адекватной гемодинамики ( к = 14)

Этапы исследования

Показатели

Ра ср. 83,8 ± 2,9 61,1 + 2,2+ 82,4 + 2,8

Рв ср. 4,36 ± 0,46 5,45 + 0,52+ 4,46 + 0,32

Рлп ср. 6,82 ±0,25 5,18 + 0,16+ 7,04 + 0,38

Рла ср. 15,31 ± 0,80 12,43 + 1,И+ 15,90 + 0,66

СИ 70,1 ± 3,2 47,4 + 2,8+ 71,8 + 3,6

УИ 0,687 ± 0,033 0,472 + 0,030+ 0,703 + 0,040

ИУРЛ2 54,1 ±2,8 25,6 + Д»8+ 52,8 + 2,9

ИУРИЕ: 6,76 ± 0,59 3,37 ± 0,51+ 7,63 + 0,68

Р' 3,82 ± 0,48 7,39 + 0,86+ 3,79 + 0,39

1 5,98 ± 0,32 6,73 + 0,40 6,07 + 0,41

ОПС 69,5 ±4,4 72,3 + 5,2 66,0 + 4,9

01С 7,78 ± 0,89 9,59 + 1,63 7,43 + 0,76

Рлп ср./Рв ср. 1,59 ± 0,08 0,97 + 0,06+ 1,57 ± 0,09

ДРТ'1 22,07± 1,36 17,34 + 0,98+ ' 23,80 ± 1,31

ТТ1 17,84 ± 1,42 14,44, + 1,01+ 18,36' + 1,22

Острая правожелу-Полная с£ункцио- дочковая надоста-нальная замена точность умерен-+ „ ной степени тяже-

М ± т

ста

Т = 56,6±3,1 М ± т

Восстановление адекватной гемодинамики

Т 29,1±1,4

М + »

Этапы исследования

Показатели

Полная функциональная замена

U ±tá

Острая празокелу- Восстановле-дочковая недоста- ние адекватной точность умерен- гемодинамики ной степени тя- т . м 7 + т . жести , 1 ~ ~ 1,4

Т в 56,6 ±3,1 м ± да

М ± т

ДРТ I/TTI

1,24 ± 0,08

1,20 ± 0,07

1,28 ± 0,08

Примечания. Размерность: Ра ср., Рв ср., Рпл ср., Рла ср. -

мм рт.ст.; СИ - мд/кг мин;' УИ - мл/кг; ИУРЛН, ИУРПЖ -мм рт.ст./кг; Д 1- mí рт.ст. кг/мл; ОПС, ОЛС -мм рт.ст. кг с/мл; ДРТ1, TTI - ммрт.ст.; с (+) - различия между показателями полной функциональной замены и остальными этапами достоверна ( Р * 0,05).

достоверно выросло на 25$. ИУРП2 и ИУРЛК снизились соответственно в среднем на 50$ и 53$, что отражает как падение выброса, так и снижение создаваемого желудочками давления. Появляется асимметрия в соотношении насосной функции правого и левого желудочка. Это демонстрирует достоверное снижение коэффициента Рлп ср./Рв ср. в среднем на 38$, увеличение коэффициента на 93$ при неизменном коэффициенте 1 . При достоверно изменившихся индексах ТП и ДРТ1, величина индекса ДРИ/TTI осталась на.прежнем уровне. Следовательно, снижение уровня доставки кислорода миокарду левого желудочка соответствовало уровню его потребления и соответствовало сниженной работе левого желудочка сердда, вызванной уменьшением притока к нему. ОПС и QIC при работе вспомогательного устройства в данном режиме достоверно не отличалось.от значений этих показателей при полной функциональной замене. Необходимо подчеркнуть, что важным моментом этого этапа-исследования является неизменная функция левого желудочка сердца, о чем-свидетельствует отсутствие динамики коэффициента

1 и индекса ДРТ1/ТТ1.

Увеличение производительности вспомогательного устройства . на фоне данной гемодинамической картины приводило к быстрому восстановлению центральной гемодинамики.

Состояние острой правожелудочковой недостаточности глубокой степени тязвсти воспроизводили, уменьшая выброс из ИЗС в среднем.на 58$ по сравнению с уровнем полной функциональной замены. Полученные результаты представлены в таблице 3. На.дадном, . этапе исследования наблюдали достоверное снижение Ра ср. в

л

среднем на 32$, Рлп ср. - на 29$, Рла ср. - на 32$, а Рв ср. выросло в среднем на 50$. ИУР1Ж и ИУРЛЖ достоверно. снизились в среднем на 80$ и 69$. Коэффициент Рлп ср./ Рв ср. достоверно снизился в среднем на 54$, коэффициент J3 достоверно вырос в среднем в 3,4 раза, а коэффициент X - на 51$. Поэтому еще больше возросшая на данном этапе ассиметрия в соотношении насосной функции правого и левого желудочков указывает на резко изменившиеся условия кровообращения, но не говорит о нормальном функционировании левого желудочка сердца. Существенным образом . изменились показатели конграктильности левого желудочка + dp/dt и -dp/dt , которые снизились в среднем на 26$ и 38$. При воспроизведении острой правожелудочковой недостаточности глубокой степени тяжести преобладающее снижение доставки кислорода миокарду левого желудочка над потреблением привело к достоверному снижению индекса дрт1/тт1 в среднем на 24$. Выявленная корреляционная связь между + dp/dt и индексом ДРП/ТП. ( г = 0,75) на данном этапе исследования можно говорить, что нарушения контрактильноста миокарда левого желудочка обусловлены начавшимся ухудшением его энергетики. При работе вспомогательно? го устройства в данном режиме значительно меняется .тонус сосудов .

Показатали гемодинамики и расчетные характеристики при полной функциональной замене на обратимой и необратимой 'стадиях острой правоквлудочковой недостаточности глубокой степени тякеси: и при восстановлении адекватной гемодинамики

Этапы ис~ Полная фуккцио- Обратимая Восстановле- Необратимая следова- .калъкая замена стадия кие < л =10) стадия (п =9) шя м ~ и (к =10). т =52)7±з,8 1=84,0-12,6'

Пока- Т=44.8-9,6 ,,.+.в „ ± m

зато ли -у + та

Ра ср. 86,6 i 3,0 54,5 2,7+ 86,6 ± ЗД 35,3 ± 2,6х

Р.в ср. 4,07 ± 0,14 6,73 + 0,35T 3,94 ± 0,22 9,15 ± 0,55х

?лп ср. 6,S2 г 0,23 4,93 + 0,29+7,05 ± 0,25 6,72 ± 0,63х

Рла ср. 16,02 - 0,66 11,14 ± 0»49+ 16,41+0,77 I2,62±0,59v

СИ 65,88 ± 2,18 30,77 л. I,45+ 66; 35^1,92 23,32^1 Д8Х i-

УК 0,570 i 0,024 0,290-0,022+ 0,560^0,020 0,230-0,011х

ИУИШ 6,79 ± 0,28 1,30 : i: 0,26+ 7,00±0,47 0,88 ± 0,19х

ИУРЛЕ 45.36± 2,49 14,08 + I.27+ 45,47^1,69 6,74 ± 0,70х

S t 3,72 ± 0,18 13,52 + I,I4+ 3,55 ± 0,22 22,77-2,41х

1 6,33 i 0,27 9,58 ± 0,S0+ 17,32^1,52 *Г

СПС ' ■ 75,4 ± 2,6 94,2 + 5,7+ 74,8 ± 2,9 68,8 ± 3,5х

олс 8,33 ± 0,74 _ 12,55 .u 0,99+ 8,25 ± 0,71 15,2 ± 1,84.

Рлп ср/Рв cp 1,72 ± 0,07 0,76 0,08+ 1,83 ±0,10 0,76 ± 0,08^.

+dp/dt 2945 ± 120 ' 2133 + I622+ 2967 ± 139 1493 ± 87х +

-dp/dt 1579 ± 68 994 4 S6+ 1687 i 79 490 i ЗС^

ДРТ1 22,04^1,08 12,05 -1- 0.73+ 23,55^1,41 6,46 ± 0,62х

TTI 16.34-0659 11,30 u,70+ 17,46-0,91 8,07 ± 0,71х

14

Этапы кс- Полная функщю- Обратимая Восстановле- Необратимая следова- налькая замена стадия ние. ( п =10)- стадия (п =9) тя. M ±m ' ( а = 10) т=52,7±3,8 T=84,Q±I2,6

Пока- Т=44,8±9,6 „ ± и ¡, + „

зателп м + п я ■ м

ДРП/ТТТ 1,36 ± 0,06 1,07 ± 0,04+ 1,35±0,05 0,80*0,05*

Примечания. Размерность: Ра ср., Рв ср., Рлп ср., Рла ср. -

ш рт.ст.; СИ - мл/кг мин; ИУРЛЕ, 1ЙТ1Ш - мм рт.ст./кг; УИ - мд/кг; Д 1 - км рт.ст., кг с/мл;'0ПС,0ЛС -мм рт.ст. кг с/мл; +dp/dt , , -dp/dt _ км рт.ст./с; ДРИ, ÏTI - мм рт.ст. с (+) достоверность различий между значениями показателей при полной функциональной замене и этапами исследования (Р л 0,05).

(х) - достоверность различий между значения!® показателей на стадиях острой прагогелудочковой недостаточности глубокой степени тяжести.

большого и малого кругов кровообращения. Так, величина 0ПС достоверно'превысила уровень полной Функциональной замены в среднем' на 42$, а 0ЛС - на 66%.

Таким, образом, на данном этапе исследования мы наблюдали ухудшение пункции левого желудочка сердца и выраженные проявле- ■ кия компенсаторных сосудистых реакций. "

Описанное состояние наблюдали около 40 мин. При увеличении производительности вспомогательного устройство до уровня полной функциональной замены после получасового переходного периода наступало полное восстановление гемодинамики. Поэтому данную стадию острой правояелудочковой недостаточности глубокой степени тяжести мы классифицировали как обратимую.

При дальнейшем наблюдении состояния острой правояелудочковой недостаточности глубокой степени тяжести в течение более

I часа при.неизменном режиме работы ИЖС отмечали дальнейшее ухудшение гемодинамики (табл.3). При этом изменение ряда показателей приобрело новое качество. Так, Ряп ср. после периода снижения начинает расти и достигает уровня полной функциональной замены. Прирост коэффициента 1 резко увеличился по сравнению с предыдущим этапом. Индекс ДРП/ГТ1 стал ниже I. После периода подъема на предыдущем этапе снижается величина ОПС и становится достоверно ниже уровня полной функциональной замены, а величина ОЛС остается неизменной. Наблюдаемые качественные сдвиги говорят о резко усилившейся дисфункции левого желудочка и об истощении компенсаторных сосудистых реакций. Восстановить исходное состояние путем увеличения производительности вспомогательного устройства при этом состоянии не удалось. Поэтому данную стадию острой правожелудочковой недостаточности глубокой степени тяжести классифицировали как необратимую.

Таким образом, в представленных сериях экспериментов разработана управляемая модель состояния острой правожелудочковой недостаточности разной степени тяжести. А комплексный подход к изучению гемодшамических изменений позволил вывести критерии, характеризующие состояние сердечно-сосудистой системы в условиях острой правожелудочковой недостаточности разной степени тяжести (табл.4). Обобщая вышеизложенное, можно заключить, что острая правожелудочковая недостаточность умеренной степени тяжести характеризуется умеренными изменениями центральной гемодинамики при нормальном функционировании левого желудочка сердца и отсутствии сосудистых реакции; при острой правожелудочковой недостаточности глубокой степени тяжести отмечается выраженное изменение . центральной гемодинамики, развивается дисфункция левого желудочка сердца и компенсаторные сосудистые реакции. По истечении

Критерии острой правожелудочковой недостаточности разной степени тяжести

Стадии острой правожелудочковой недостаточ- Пока- ностя затели Умеренная ПЕН Глубокая ГШН

обратимая необратимая

Ра ср. . >60 мм рт.ст. 460 мм рт.ст. ^60 мм рт.ст,

Рв ср. | на 25$ | на 50$ ♦ >100% / '

Рлп ср. } на 20%. | на 30$ «йРлп ср.. ПФЗ

Рла ср. | на 20$ | на 30$ ¡^Рла ср. обр,

Р | на 100$ | в 3,5 р. t в 5,5 р.

1 «1 ПФЗ t на 50$ t В 2,5 р.

Рлп. ср./Рв ср. >1 <1 <1

+dp/dt - if на 25$ $ на 35$

-dp/dt - I на 45$ J на 70$

ДРП/ГТ1 ^ДРП/ТП ПФЗ «I <1

one **0ПС ПФЗ t на 30$ I на 10$

олс «¿ОЛС ПФЗ f на 55$ «ОЛС обр.

Примечание. Динамика значений показателей дана в сравнении с

полной функциональной заменой (ПФЗ), которая по всем показателям достоверно не отличалась от исхода; представленные в таблице изменения в $ вычислили по • средним величинам соответствующих показателей с учетом ошибки среднего; в таблице представлены нижние границу изменений, определяющие каждую стадию острой правожелудочковой недостаточности; знак ставила в случае отсутствия достоверных различий с указанной

стадией.

примерно I часа, дисфункция левого желудочка резко усиливается, компенсаторные механизмы истощаются и состояние становится необратимым при коррекции с помощь» "искусственного правого желудочка сердца".

Важным фрагментом настоящего исследования явилось изучение влияния избыточного притока справа, которое проводили в три этапа, последовательно увеличивая выброс из И2С. Полученные резуль-. таты представлены в таблице 5. Наиболее резким изменениям из показателей центральной гемодинамики подверглось Рлп ср., что объясняется увеличением давления наполнения левого желудочка за счет возросшай гродкагрузки. И если на первом этапе исследования Рлп ср. возросло в среднем на 26%, но находилось в допусташх границах, то его прирост на последующих этапах на 75% и 152$ носил явно патологический характер. Изменения остальных показателей гемодинамики на первом этапе "гиперфункции" достоверно не отличалось от уровня полной дункциональной замены. Подъем Рла ср. и Рв ср. последующих этапов, становился достоверным, а значение Ра ср. оставалось неизменным.

Характеристики функционального состояния левого желудочка сердца на первом этапе "гиперфункции" оставались на уровне, олизком к уровню полной функциональной замены. На следунцем -этапе исследования при недостоверно изменившихся коэффициентах

1 и Р достоверно вырос в среднем на 37% коэффициент Рлп ср./Рв ср., что демонстрирует несоответствие между искусственно увеличенной функцией правого желудочка и функцией левого желудочка. Достоверное увеличение индекса ТТ1 при неизменном индексе ДРП приводит к достоверному снижению индекса ДРЛ/ГТ1 до ^ I, что по мнениюВиокзеге О.О. et а1. Д972, может . указывать на отсутствие коронарного резерва. На этом этапе

Показатели гемодинамики и расчетные арактеристики на этапах воспроизведения "гиперфункции правого желудочка" Са= И)

Этапы ис- Полная функцио- Гиперфункция 1Ш

следова- налъная замена--

ния | + в 1 этап П этап Ш этап

Пока- М±и M±m М±т

затели

Ра ср. 83,6 ± 3,2 85,1 + 3,3 81,7 * 4,0 82,2 ± 4,6

Рв ср. 4,03 ± 0,2 4,6 + 0,25 5,14 i 6,32+ 5,67 ± 0,41+

Рлп ср. . 7,03 ± 0,41 9,01 + 0,54+ 12,2 ± 0,84+ 17,7 * 0,96+

Рла ср. 16,0 ± 1,03 17,9 + 1,22 21,2 ± 3,3+ 26,6 ± 2,2+

уи ' 0,67 ± 0,03 0,84 + 0,04+ 1,04 ± 0,04+ 1,28 ± 0,07+

СИ 69,0 ± 2,8 87,2 + 3,2+ 107 : t 3,3+ 130 ± 3,8+ .

ОПС 69,3 ± 3,4 53,0 + 1,7+ 42,4 ± 2,3+ 33,3 ± 2,4+

ОЛС 8,65 ±1,35 ' 6,73 + 1,09 5,70 ± 1,12+ 4,74. ± 1,33+

3,58 ± 0,24 3,15 + 0,22 .2,93 t 0,21 2,65 ± 0,20+

1 6,12 ± 0,29 6,16 + 0,27 ■6,90 ± 0,39 8,14 ± 0,32+

Рлп ср./Рв cp-I,8I ± 0,17 2,03 + 0Д7 2,48 ± 0,23+ 3,29 ± 0,28+

ИУРЛЖ 51,2 ± 3,7 65,9 + 4,1+ 73,4 ± 5,8+ 83,1 ± 7,2+.

ИУРЙП . 7,41 t 0,81 11,5 + 1,09+ 16,5 * 1,27+ 26,6 ± 2,38+

+ dp/dt 3154 ¿146 3283 + 115 3064 i 121 2839 ± 142

- dp/dt 1510 ± 70 1435 ± 71 1255 ± 85+ 1075 ± 75+

ТТГ 21,3 ± 1,45 23,1 ± 1,53 25,6 ± I,90+'27,7 ± 2,44+"

ДРТ1 26,0 ± 2,42 27,7 + 2,81 26,8 ± 3,06 24,8 ± 2,83

ДРИАИ 1,22 ± 0,08 . 1,19 ± 0,08 1,04 ± 0,07+ 0,89 ± 0,06+

Примечания. Размерность. Ра ср., Рв ср., Рла ср., Рлп ср. , - мм рт.ст., УИ - мл/кг; СИ - мл/мин.кг, ИУРЛЖ,ИШШ - мл мирт.ст.; кг.; ßt 1 - мм рт.ст. ст.кг с/мл; ОПС, ОЛС - мм рт.ст. кг с/мл; + dp/dt

dp/dt мм ртс.т./с; ТП, ДРТ1 - ш.рт.ст.с. (+).- различия мевду показателя?® полной функциональной замены и остальными этапами достоверны (Р < 0,05). Достоверность различий между показателями полной функциональной замены-ПК и остальными этапами полностью совпадают с исходом.

появляются признака нарушения фазы расслабления миокарда левого желудочка, выразившиеся в достоверном снижении - dp/dt в среднем на ¿7$, тогда как + dp/dt измелилось недостоверно.

Следовательно, при увеличении выброса из "искусственного правого желудочка" в среднем ка 56£ появляются признаки нарушения функции левого желудочка. Это, в первую очередь, ухудшение энергетики, а также снижение значения - dp/dt . Динамика

этого показателя, по мнению Braunwald E.I., 1984, связана с увеличением конечно-диастолического объема, а., по мнению Орлова Л.А. и соавт., 1987, свидетельствует об увеличении диастоли-ческой жесткости.

При дальнейшем увеличении производительности "искусственного правого желудочка" все без исключения характеристики функционального состояния левого желудочка ухудшились. Это говорит о развившейся дисфункции левого желудочка сердца.

Таким образом, при выбросе из КС, подключенного в обход правого желудочка, не превышающем исходный более чем на 30$, существенных изменений гемодинамики и нарушения функционального ■ состояния левого желудочка сердца не происходит. При увеличении выброса из ИЖС более чем на 50%, появляются признаки дисфункции левого желудочка, которая усугубляется при дальнейшем увеличении выброса.

вывода

I. Управляемая модель"состояния острой правожелудочковой недостаточности может быть воспроизведена с помощью разработанной методики дозированного снижения выброса ИЖ!, подключенного в обход правого желудочка. 20

, 2. Выделено 2 степени тяжести острой правокелудочковой"недостаточности: умеренная и глубокая, в зависимости от выраженности нарушений центральной гемодинамики и функционального состояния сердечко-сооудистои системы в целом. При недостаточности умеренной степени тяжести функция левого желудочка сердца не страдает; при недостаточности глуоокои степени тяжести развивается дисфункция левого желудочка, характеризующаяся нарушением его контрактильности и энергетики, и компенсаторные сосудистые реак- . ши. -

/

3. В течении острой правожелудочковой недостаточности, глубокой степени тяжести целесообразно выделить 2 стадии: ооратимую и неооратимуй. При обратимой стадии ИКС, подключенной в.обход правого желудочка, способен восстановить адекватную гемодинамику; при необратимой стадии, характеризующейся более резкой дисфункцией левого желудочка и истощением компенсаторных механизмов, применение данного метода неэффективно.

4. ИКС, подключенный в обход правого.желудочка, при выборе режима раооты, воспроизводящего исходный сердечный выброс, способен полностью заменить биологический правый желудочек сердца и поддерживать гемодинамику на исходном уровне.

5. Критериями эффективности вспомогательного кровообращения методом оохода правого желудочка ШС являются показатели центральной гемодинамики: Ра ср., Рв ср., Рла ср., Рлп ср., а также расчетные характеристики системы кровоооращения: коэффициент 1, индекс ДРП/ГТ1, + dp/dt И - dp/dt , ОПС И ОЛС.

6. Оптимальный выорос ШаС, подключенного в обход правого , желудочка, соответствует исходному сердечному выбросу и не превышает его значение оолее чем на 30%, при дальнейшрм увеличении выброса вспомогательного устройства развивается тенденция к ухудшению функции левого желудочка сердца.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Рекомендуется использовать в экспериментальных исследованиях- методику воспроизведения состой;гая острой правожелудочно-вой недостаточности разной степени тяжести путем дозированного снижения производительности ИКС, подключенного в обход правого желудочка, т.к. данная методика позволяет воспроизвести острую праэокелудочковую недостаточность миокардиального типа и строго дозировать степень ее тяжести.

2. ИКС может быть использован в клинических условиях для лечения острой правожелудочковой недостаточности, поскольку он способен осуществить полную функциональную замену биологического . правого желудочка.

3; При острой правожелудочковой недостаточности глубокой степени тяжести, характеризующейся снижением сердечного индекса на 50% и более, Ра ср. ниже 60 мм рт. ст., Рлп ср. и Рла ср. более, чем на 30% от исходного, подъемом Рв ср. на 50% и более, увеличением коэффициента £ в 3,5 раза и более, ухудшением функции левого желудочка сердца и возникновением компенсаторных сосудистых реакций, необходимо скорейшее подключение ИЖС в обход правого желудочка, т.к. по истечение примерно I часа данное состояние становится необратимым и,не поддается коррекции этим методом.

4. При проведении вспомогательного кровообращения с помопр>ю ИЖС для лечения острой правожелудочковой недостаточности максимальный выброс не должен превышать исходный уровень более чем на ЗОЙ, т.к. это приводит к ухудшению функции левого желудочка сердца и отеку легких..

список

опубликованных работ по тема диссертации

1. Моделирование состояния прав ожелудочковой-.недостаточности при помощи искусственного желудочка сердца. "Патологическая физиология и экспериментальная терапия", 1988, й 6, с.37т39, соазт.: Ц.В.Соколов, О.В.Назарьева, А.Ю.Городков.

2. Моделирование состояния острой правожелудочковой недостаточности к его коррекция с помощью искусственного желудочка сердгр. Тезисы докладов 1У Всесоюзного съезда патофизиологов "Нарушение механизмов регуляции и их коррекция". Москва, 1989, t.III, с.1000. В соавт.: М.В.Соколов, А.Ю.Городков.

3. Оценка центральной гемодинамики и функции левого желудочка сердца при воспроизведении состояния острой правожелудоч-коеой недостаточности глубокой степени тяжести. В книге:"Экспериментальная сердечно-сосудистая хирургия". Москва, 1989,

с.46-49. В сорт.: М.В.Соколов, А.Ю.Городков.