Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Структурные изменения метаболизма и кислородный баланс пациентов при коронарном шунтировании в условиях искусственного кровообращения

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СКОРОЙ ПОМОЩИ им. Н.В. СКЛИФОСОВСКОГО

На правах рукописи

003450223 Дублев Андрей Владимирович

СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕТАБОЛИЗМА И КИСЛОРОДНЫЙ БАЛАНС ПАЦИЕНТОВ ПРИ КОРОНАРНОМ ШУНТИРОВАНИИ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

14.00.37 - анестезиология и реаниматология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2008

2 3 ОПТ 2008

003450223

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СКОРОЙ ПОМОЩИ им. Н.В. СКЛИФОСОВСКОГО

На правах рукописи Дублев Андрей Владимирович

СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ МЕТАБОЛИЗМА И КИСЛОРОДНЫЙ БАЛАНС ПАЦИЕНТОВ ПРИ КОРОНАРНОМ ШУНТИРОВАНИИ В УСЛОВИЯХ ИСКУССТВЕННОГО КРОВООБРАЩЕНИЯ

14.00.37 - анестезиология и реаниматология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Москва - 2008

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте скорой помощи им. Н.В. Склифосовского Департамента здравоохранения города Москвы.

Научный руководитель: - доктор медицинских наук профессор

Тимербаев Владимир Хамидович.

Официальные оппоненты: - доктор медицинских наук профессор

Лепилин Михаил Григорьевич,

- доктор медицинских наук профессор Никифоров Юрий Владимирович.

Ведущая организация: Российский научный центр хирургии им. Б.В. Петровского РАМН.

Защита диссертации состоится чУЗ » /¿¿У 2008 г. в «. » часов на заседании диссертационного совета Д.850.010.01 в НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского по адресу: 129090, Москва, Б. Сухаревская пл., д. 3.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского.

Автореферат разослан «.

-/5 » -&008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

А.А. Гуляев

Общая характеристика работы

Актуальность проблемы

Важнейшими задачами анестезиологического пособия являются поддержание стабильности•i гемодинамики пациента и обеспечение баланса между потребностью в кислороде и его доставкой. Методы, используемые анестезиологами для максимального снижения интраоперационного риска у больных с поражением коронарных артерий при операциях на сердце, направлены на повышение количества кислорода, поступающего к тканям, или на уменьшение отрицательного эффекта кислородной задолженности [Shoemaker W. 1998, Boyd 1993]. Оперативное вмешательство и анестезия изменяют окислительно-восстановительные процессы, тканевое дыхание и потребление кислорода организмом. При оперативном вмешательстве основной обмен пациента может возрастать на 10-25% [Johnston М. 1973]. Подобное состояние повышенного расхода энергии в ответ на травму связано со стимуляцией симпатоадреналовой системы [Clark Е. 1973]. Увеличенное содержания катехоламинов.в,-крови может провоцировать уровень потребления .--кислорода, намного превосходящий возможности его доставки даже при максимальном, напряжении системы кровообращения. Одной из задач анестезиолога на этом этапе становится возмещение расходуемой энергии, чтобы предотвратить «самосжигание» организма; Восполнение энергетических субстратов может способствовать; прерыванию стимуляции симпатоадреналовой системы, позволяя, тем самым сохранить ауторегуляцию. -

Цель исследования

Изучить динамику энергопотребления и кислородный баланс у больных во время операции коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения.

Задачи исследования

1. Исследовать показатели энергообмена и баланса кислорода у пациентов со стабильной стенокардией при операциях коронарного шунтирования с искусственным кровообращением.

2. Сравнить особейности энергообмена и баланса кислорода у больных со стабильной < и - нестабильной стенокардией в интраоперационном периоде коронарного шунтирования.

3. Изучить влияние острой нормоволемической гемодилюции на энергопотребление и кислородный баланс больных во время операции реваскуляризации миокарда.

4. Оценить характер влияния интраоперационной инфузии глюкозо-калиево-инсулиновой смеси на параметры транспорта кислорода и метаболизм оперируемых больных.

Научная новизна

Впервые в отечественной практике проведено комплексное исследование энергопотребления и кислородного баланса во время прямой реваскуляризации миокарда в условиях искусственного кровообращения у пациентов с различными клиническими формами течения ИБС. Выяснено, что по ходу операции и анестезии метаболизм больных постепенно перестраивается с утилизации глюкозы на сжигание эндогенных жиров, что, в свою очередь, приводит к увеличению потребления киблорода. Данные изменения более выражены у пациентов С нестабильной стенокардией, у которых изначально в качестве! основного метаболического субстрата используются жирные' кислоты, а кислородтранслортная система находится в состоянии напряжения. Выяснено, что у больных с нестабильной стенокардией проведение' в предперфузионном периоде коронарного шунтирования острой нормоволемической гемодилюции не вызывает до начала И К существенных сдвигов показателей гемодинамики кислородтранспортной функции крови, потребления кислорода и энергообмена. Однако после завершения этапа искусственного кровообращения у этих больных отмечается более высокий уровень энергозатрат, что повышает потребление кислорода, увеличивает его транспорт и экстракцию тканями. Доказано, что у пациентов с нестабильной стенокардией применение концентрированных глюкозо-калиево-инсулиновых - растворов при проведении острой нормоволемической гемодилюции оптимизирует баланс между энергозатратами, потреблением и доставкой кислорода.

Практическая ценность исследований

Определены критерий"' безопасности проведения острой нормоволемической гемодилюции у больных стенокардией при операциях коронарного "шунтирования с искусственным кровообращением.

Разработана методика коррекции обменных процессов организма, предупреждающая развитие «диабетоподобного» типа метаболизма при острой нормоволемической гемодилюции у больных с нестабильной стенокардией при операциях коронарного шунтирования с искусственным кровообращением.

Результаты работы повысили ^'качество анестезиологического пособия при операциях прямой реваскуляризации миокарда, что в свою очередь уменьшило риск интраоперационных осложнений и улучшило результаты лёченйя'больных.

Внедрение в практику

Разработаны и внедрены в клиническую практику отделения анестезиологии НИИ СП им. Н.В. Скпифосовского протокол проведения острой нормоволемической гемодилюции у больных с нестабильной стенокардйёй во время коронарного шунтирования в условиях искусственного ' кровообращения, а также методика профилактики метаболических1 сдвигов в организме, предупреждающая развитие «диабетоподобного» типа метаболизма.

Апробацм работы и публикации по теме диссертации

Основные положения работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции «Бескровная хирургия в современной медицинской практике» в Москве, 2005 г., на V научно-практической конференции «Безопасность больного в анестезиологии-реаниматологии» в Москве 2007 г. По материалам диссертации опубликованы 9 работ в виде статей и тезисов на съездах, конференциях, симпозиумах.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на Ш сгранице машинописного текста, иллюстрирована 14 рисунками и 20 таблицами, 2 приложениями, состоит из введения, обзора литературы, 2 глав, отражающих результаты собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, снабжена списком литературы. Список литературы содержит 252 источника, из них 63 отечественных и 189 иностранных.

Характеристика клинических наблюдений

Общая характеристика больных

В настоящей работе представлен анализ течения анестезии у 120 больных, оперированных по поводу ИБС в условиях умеренной гипотермической перфузии с фармакохолодовой кардиоплегией в НИИ Скорой Помощи им. Н.В. Склифосовского с 2002 по 2006 г. В исследование включили 111 (93%) мужчин и 9 (7%) женщин. Средний возраст пациентов 55,5±9 лет (от 37 до 77 лет).

ó

• В предоперационном периоде у 46 (38%) пациентов была стабильная стенокардия (СС), у 74 (62%) больных - нестабильная стенокардия (НС). Среди больных со СС 14 (30%) относились к III функциональному классу (ФК), 32 больных (70%) - к IV ФК по Канадской классификации стабильной стенокардии. Среди пациентов с НС у 55 (74%) была выявлена , нестабильная стенокардия IIA класса, у 13 (18%) - ПС класса, у 4 (5%) - ИВ класса, у 2 (3%) - IA класса (по классификации нестабильной стенокардии C.W. Hamm, Е. Braunwald 2000г).

По данным коронарографии у всех больных выявлено поражение трех и более коронарных артерий, в том числе стеноз или эквивалент стеноза ствола левой коронарной артерии (ЯКА) был диагностирован у 44 пациентов (36%). По данным эхокардиографии у 58 (48%) больных определялись нарушения сократимости левого желудочка (ФВЛЖ 40-55%), и у 15 (13%) больных имелось снижение ФВЛЖ менее 40%.

У 88 (73%) пациентов в анамнезе был инфаркт миокарда, а у 18 (15%) - два и более инфаркта. Сопутствующие заболевания отмечались у 114 (95%) пациентов. Гипертоническая болезнь - у 108 (90%) больных, сахарный диабет (II типа, средней степени тяжести, компенсированная форма)- у 21,(18%). Хронические обструктивные заболевания легких встречались у 34 (28%), пневмосклероз - у 40 (33%), язвенная болезнь желудка и 12-п.к. - у 20 (17%) пациентов.

Аортокоронарное шунтирование четырех и более артерий выполнено 107 (89%) больным, трех артерий - 13 (11%) пациентам. Длительность искусственного кровообращения (ИК) составила 113±21 мин (от 63 до 164 мин), ишемии миокарда (ИМ) - 58±11 мин (от 28 до 106 мин).

Всем больным проводилась тотальная внутривенная анестезия. Введение в анестезию осуществлялось мидозаламом, кетамином или пропофолом и фентанилом, миорелаксация эсмероном в рекомендованных дозах. Поддержание анестезии осуществлялось постоянным введением фентанила 4,71±0,4 мкг/кг/ч, кетамина 0,3±0,04 мг/кг/ч и мидозалама 2б±2 мкг/кг/ч. Миоплегия поддерживалась ардуаном 2±0,01 мг/ч.

, ИВ/1 осуществляли наркозно-дыхательным аппаратом DATEX-Ohmeda S/5a в режиме IPPV кислородно-воздушной смесью с Ft02 0,45 - 0,50, в потоке свежего газа 1,5 - 2 л/мин, ДО - 10 - 12 мл/кг, ЧДД 7- 11 в мин, ПДКВ 5-7 мм.вод.ст.

Искусственное кровообращение проводилось в режиме умеренной гипотермии (t 32 - 34 С0) с фармакохолодовой кардиоплегией кристаллоидными растворами. Острую

нормоволемическую гемодилюцию осуществляли раствором «Инфукол»® 10% (ГЭК 200/0,5 Зерумверк, Бернбург АГ, Германия) в объеме 7±0,5 мл/кг после наложения кисетных швов на аорту. До введения гепарина из верхней полой вены осуществляли эксфузию крови. Объем эксфузии составлял 5,91±0,5 мл/кг.

Этапы и методы исследований

Исследования проводились на 5 этапах: 1) после вводного наркоза, 2) стернотомии, 3) до начала ИК, 4) после завершения этапа перфузии, 5) по окончании операции. , Показатели центральной гемодинамики исследовали у 66 больных термодилюционным методом (катетер Swan-Ganz фирмы «Edvards Ufesciences» (LLC Irvine USA) 7,5 Fr). Методом непрямой калориметрии всем пациентам исследовались индекс потребления кислорода (IVQ2), индекс доставки кислорода (Ю02), энергопотребление (ЕЕ), респираторный коэффициент (RQ). Для мониторинга показателей энергопотребления использовался блок S/5™ Compact Airway Module, M-CAiOVX с программным обеспечением «Ohmeda» - S/За (Финляндия). Газовый состав артериальной и венозной крови, содержание электролитов и глюкозы крови, всем пациентам определяли при помощи анализатора «Radiometer 400» (Baer Швеция).

Статистический анализ

Статистическую обработку данных проводили с помощью статистической программы STATISTICA (version 6) (Stat Soft@ Inc., USA), используя методы дисперсионного и корреляционного анализа. Данные в тексте представлены в формате M±s.

Зависимости между анализируемыми показателями оценивали с помощью коэффициента Спирмана и Кендалла R, признавая выявляемые связи достоверными при вероятности р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

У 46 пациентов со стабильной стенокардией при начале метаболического мониторинга усредненная величина уровня энергозатрат (ЕЕ) была на 25% ниже должного расчетного значения согласно возрастным и антропометрическим параметрам исследуемой группы (9б0±180 ккал/сут/м2) и составляла 717±208 ккал/сут/м2. Респираторный коэффициент (RQ) на этом этапе соответствовал области значений, характерных для использования в качестве основного энергетического субстрата глюкозы (0,84±0,08): "Содержание глюкозы в крови (Glu) находилось в пределах' нормальных величин (табл. 1).

Таблица 1

Динамика показателей энергопотребления у больных со стабильной __ стенокардией (п=4б)__

1 этап II этап III этап IV этап V этап

ЕЕ 717 ± 18 714 ± 27 735 ± 33 829 ± 40 * ** 835 ± 35 *

РЮ 0,84 ± 0,02 0,82 ± 0,02 0,71 ± 0,02*** 0,75 • ± 0,02 * " 0,76 ± 0,02*

1 35,9 ± 0,1 36,0 ± 0,2 35,8 ± 0,2 . 36,6 ± 0,2 * ** 36,5 ± 0,2'

в1и 4,5 ± 0,3 5,2 ± 0,58 * 5,5 ± 0,55* 7,4 ± 1,14*" 7,0 ± 0,17*

- р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом " - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом

Температура тела больных на первом этапе наблюдения уже была умеренно понижена до 35,9±0,4 °С, что, вероятно, обуславливалось потерями тепла за счет излучения и конвекции вследствие использования ламинарных потоков охлажденного воздуха. Индекс потребления кислорода (1У02) после вводного наркоза находился на нижней границе нормальных величин -105,2±13,3 мл/м2/мин. Индекс доставки кислорода (Ю02) (табл. 2) был в пределах нормальных значений - 511,1±82,7 мл/м2/мин, несмотря на умеренно сниженную производительность сердца (сердечный индекс 2,3±0,4 л/м2/мин.) Содержание кислорода в артериальной и венозной крови и его экстракция (Ех^Ог) находились на нормальном уровне. В связи с пониженной производительностью сердца артериальное давление поддерживалось за счет высокого сосудистого сопротивления (ИОПСС 3506±952 дин/схсм"5/м2).

Таблица 2

Динамика показателей обмена кислорода у больных со стабильной

I этап II этап III этап IV этап V этап

1УОг 105,2 ± 3,5 102,8 ± 4,1 114,2 ± 4,4" 126,1 ± 3,8*** 128,0 ± 4,7*

юо2 511,1 ± 33,0 536,8 ± 54,3 501,9 ± 60,9 439,8 ± 44,9*** 385,6 ± 35,7***

ЕхЮг 27,5 ± 6,2 29,3 * 1,9 33,7 ± 5,5 * 35,5 ± 4,4 * 41,5 ± 7,4*

ра02 184,7 ± 19,0 142,5 ± 17,9* 171,0 ± 16,5** 199,1 ± 17,3* 198,2 ± 17,1

Р«02 38,3 ± 0,9 41,1 ± 2,2 37,0 ± 1,3 38,7 ± 2,2 35,4 ± 1,9

НЬ 142 ± 3,7 142 ± 4,7 134 ± 4,5* 89 ± 2,9*" 93 ± 3,9 *

* - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом " - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом

Величина энергозатрат в начале операции тесно коррелировала с площадью поверхности тела больных ((1=0,649, р<0,05), должным основным обменом (^=0,639, р<0,05). В состоянии наркоза температура тела не оказывала существенного влияния на уровень энергопотребления больных ^=0,298, р<0,05).

Обращала внимание тесная корреляция между энергопотреблением организма больных и Ю02 (R=0,.750, р<0,05).

На И этапе наблюдения (после выполнения стернотомии) показатели интенсивности энергопотребления и кислородного обмена практически не изменились. ' Уровень IV02 после стернотомии остался прежним, зафиксировано статистически незначимое увеличение Ю02 на 6%. Отмечен прирост СИ до 2,8±0,8 л/м2/мин (на 13%, р<0,01 по сравнению с исходным). Показатели ра02, pv02, Extr02 оставались в пределах нормальных значений. ИОПСС достоверно не изменился. (

В этот период наблюдения уже не отмечалось взаимосвязи интенсивности энергопотребления с другими показателями гомеостаза, только уровень IVO2 тесно коррелировал с интенсивностью энергопотребления (ЕЕ) (R=0,714 р<0,05), а величина дыхательного коэффициента зависела от содержания глюкозы в крови (R=0,60, р<0,05).

На III этапе наблюдения (перед началом ИК) параметры ЕЕ статистически незначимо увеличились до 735±269 ккал/сут/м2 на фоне остающейся без изменений температуры тела больного. Параллельно отмечалось снижение величины RQ, который достигал минимальных величин за весь интраоперационный период (0,71±0,09). Это свидетельствовало о постепенной перестройке метаболизма больных с утилизации глюкозы на расщепление жирных кислот. Наряду с этим происходило достоверное увеличение уровня Glu крови .(на 18% по сравнению с исходным этапом, р<0,01), хотя ее значения продолжали находиться в пределах нормы. До начала ИК произошло умеренное, но достоверное повышение IV02 и Extr02. Также наблюдалось клинически не значимое, но статистически достоверное (на 5%, р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами) снижение величины Hb, уровень которого составил 134±13,9 г/л. Это было обусловлено инфузионной терапией и гемодилюцией, направленными на устранение присущей данной категории больных гиповолемии. Остальные 'исследуемые параметры транспорта кислорода и гемодинамики не изменялись. Весь предперфузионный период у больных определялась тесная зависимость интенсивности IV02 от ЕЕ, коэффициент корреляции R достигал 0,827 (р<0,05).

На IV этапе (после окончания периода искусственного кровообращения) наблюдались основные изменения исследуемых параметров энергообмена. Происходил заметный рост ' ЕЕ до 829±329 ккал/сут/м2 (на 15% по сравнению с исходным и на'11% по сравнению с предыдущим этапом, р<0,01 соответственно).

Отмечалось статистически значимое увеличение RQ (до 0,75±0,07, на 8% по сравнению с исходным и на 4% по сравнению с предыдущим этапами р<0,05 соответственно), при этом RQ продолжал оставаться в области значений, характерных для использования в качестве основного энергетического субстрата жирных кислот. Температура тела статистически значимо увеличилась и приблизилась к нормальной (р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапом). Уровень Glu повысился на 26% по сравнению с предыдущим этапом и достигал максимальных значений за весь интраоперационный период (р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами).

После' окончания периода ИК на фоне значительного повышения IV02 (до12б,1±17,9 мл/м2/мин, на 17% по сравнению с исходным и 10% предыдущим этапами, р<0,01) отмечено статистически значимое снижение уровня Ю02 (до 439,8±99,9 мл/м2/мин, на 14% по сравнению с предыдущим этапом р<0,05).

Уменьшение показателя Ю02 было обусловлено преимущественно снижением уровня НЬ на 34% (до 89,3±11,5 г/л, р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами). Компенсация величины доставки 02 на этом этапе происходила за счет статистически значимого увеличение ра02 (до 199,1 ±53,8 мл/м2/мин, на 7%, р<0,05 по сравнению с исходным) и СИ (до 2,9±0,82 л/м2/мин, на 21% по сравнению с исходным и 11% по сравнению с предыдущим этапами, р<0,01). Уровни pv02 и Extr02 существенно не изменялись. ИОПСС достоверно снизился на 9% (табл. 3).

Таблица 3

Показатели центральной гемодинамики у больных со стабильной

стенокардией (п=18)

I этап II этап III этап IV этап Уэтап

си 2,3 ± 0,1 2,8 ± 0,3 * 2,7 ± 0,2 2,9 ± 0,2* 3,0 ± 0,2 *

ИОПСС 3506 ± 222 3271 ± 148 3134 ± 235 2163 ± 179 * ** 2466 ± 239 *

УИ 27.7 ±1.5 32,4 ± 3,2 * 27,7 ±1.9 29,2 ± 0,9 28,7 ± 2,0

* - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом ** - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом

Уровень глюкозы в крови вырос на 30%. На данном этапе сохранялась высокая зависимость потребления кислорода от интенсивности энергозатрат ^=0,734 р<0,05) и впервые за весь период наблюдения стала определяться корреляция между интенсивностью потребления кислорода и его доставкой (Я=0,41 р<0,05).

На V заключительном этапе исследования в конце операции статистически значимых изменений исследуемых параметров энергообмена по сравнению с предыдущим этапом не обнаружено.

Отмечалась тенденция к дальнейшему росту ЕЕ, величина которого достигала максимума за период операции и составила 835±307 ккал/сут/м2 (р<0,01 по сравнению с исходным этапом). Наблюдалось незначительное снижение RQ, уровня Glu крови и температуры тела больного.

После ИК и до окончания операции сохранялась прежняя динамика показателей транспорта кислорода. Отмечался дальнейший рост IV02, который достигал своих максимальных значений за весь интраоперационный период и составлял 128±16 мл/м2/мин (на 14% по сравнению с исходным этапом, р<0,01).

Ю02 при этом продолжал снижаться и достигал минимального значения за весь период наблюдения, составляя 347±65,4 мл/м2 (на!3% по сравнению с предыдущим и 24% по сравнению с исходным этапами, р<0,01). Уровень НЬ оставался существенно ниже исходных значений (на 33%, р<0,01). Отмечалось статистически не значимое увеличение СИ, что сопровождалось значительным повышением Extr02 на 18% (р<0,01 по сравнению с исходным этапом). Показатели ра02 и pv02 оставались без изменений в рамках нормальных значений. Несмотря на существенное увеличение потребления кислорода и снижение его доставки признаков «кислородной задолженности» в виде критического снижения уровня pv02 и появления метаболического ацидоза в крови не отмечалось. И хотя доставка кислорода тканям на этом этапе являлась минимальной за весь интраоперационный период, она, все же, соответствовала уровню потребления кислорода организмом.

К моменту окончания операции отмечалась зависимость уровня потребления кислорода от его доставки (R=0,53, р<0,05) и энергопотребления (R=0,736, р<0,05). Интенсивность экстракции кислорода тканями напрямую зависела от длительности ИК (R=0,648, р<0,05) и величины кровопотери (R=0,734, р<0,05).

Нами изучены структурные изменения метаболизма и гемодинамики у 56 больных с НС, оперированных в условиях гипотермической перфузии с фармакохолодовой кардиоплегией. Проведение метаболического мониторинга мы также начинали после достижения уровня стабильной анестезии. Усредненная величина уровня энергозатрат пациентов составляла 772±87 ккал/м2/сут и была на 27% ниже должного расчетного значения, соответствующего возрастным и антропометрическим параметрам исследуемой группы (1057 ккал/м2/суг). Респираторный коэффициент на этом этапе соответствовал области значений, характерных для использования в качестве основного

энергетического субстрата жирных кислот (0,77±0,06), и при этом, статистически значимо отличался от аналогичного показателя в группе больных со СС. Содержание глюкозы в' крови находилось в пределах нормальных величин (табл. 4). Температура тела больного на первом этапе наблюдения была умерейно понижена до 35,8±0,5 °С.

Уровень' • потребления кислорода у больных с НС после вводного наркоза располагался в границах нормы, характерной для данного показателе, и составлял 122,8±1б,8 мл/м2/мин, что на 17% превышало значение МЭ2 в группе больных со СС (р<0,05 табл. 5). Уровень доставки кислорода находился на нижней границе нормы (453,1±124 мл/м2/мин), что на 11% меньше показателя в группе больных со СС (р<0,05).

Таблица 4

Динамика показателей энергопотребления у больных с

нестабильной стенокардией (п=56)

I этап II этап III этап IV этап V этап

ЕЕ 772 ± 14 762 ± 16 772 ± 20 833 ± 24 * * 887 ± 24 *

0,77 ± 0.01 * 0,75 ± 0.02 ' 0,68 ± 0.02 * + 0,78 ± 0,057 * * 0,75 ± 0,05 *

* 35,8 ± 0,1 35,7 ± 0,1 35.7 ± 0.1 36.3 ± 0,1 * 36,1 ± 0,1

аи 4,9 ± 0,5 5,3 ± 0,7 6,3 ± 1,5 * ** 10,0 ± 4,3*** 9,4 ± 1,6 *

* - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом

* р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом

* р < 0,05 достоверное отличие между группами ■

- • Таблица 5 Динамика показателей баланса кислорода у больных с нестабильной , _ стенокардией (п=56)__■ .

I этап II этап III этап IV этап V этап

М)2 122,8 ± 5,6' 124,1 ± 2,6* 118,3 ± 2,2 123,0 ± 21,50 * 130,3 ± 17,8«

Ю02 453,1 ± 20,6* 466,8 ± 20,2* 416,4 ± 22,3 * * 354,8 ± 92,6 * 4 * 307,5 ± 50,8 * *

Ехй-Ог 31,1 ± 2,1* 30,6 ± 2,2 29,0 ± 1,9 36,1 ± 7,6 + 37,9 ± 6,3*

ра02 165,3 ± 12,0 174,3 ± 10,6 * ■ 178.6 ± 22,5 172,4 ± 43,7 * 205,8 ± 51,6**

ру02 40,5 ± 1,9 40.6 ± 1,8 36,9 ± 1,7 41,9 ± 5,8 40,8 ± 5,9*

НЬ 140 ± 3,4 141 ± 1,5 139 ± 5,0 91 ± 9,6 * * 85 ± 9,3**

* - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом

* р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предьадущим этапом

* р < 0,05 достоверное отличие между группами

СИ был существенно снижен (2,07±0,4 л/м2/мин) и компенсировался высоким сосудистым тонусом (ИОПСС 3275±788 дин/схсм"5/м2 табл. б).

Содержание кислорода в венозной и артериальной крови, ра02и р\Ю2, уровень Ех1т02 и НЬ крови находились в пределах нормальных величин. При этом уровень Ех1х02 был на 13% выше, чем в группе больных со СС (р<0,05).

После проведения сгернотомии не отмечено статистически значимых изменений параметров энергопотребления и дыхательного

коэффициента. Уровни потребления и доставки кислорода не изменились, при этом сохранялись статистически значимые отличия.

Таблица б

Показатели центральной гемодинамики у больных с нестабильной

I этап II этап III этап IV этап Уэтап '

си 2,1 ± ОД 2,4 ± 0,1 2,2 ± 0.1 * 2,9 ± 0.6** 2,7 ± 0,7 *

иопсс 3275 ± 180 2671 ± 148 * 2693 ± 235 * 2162 ± 174 * * 2488 ± 129 » *

УИ 33,1 ± 1,6* 34,4 ± 1,1 33,1 ± 1.9 * 31,9 ± 1,7 31,1 ± 1,5 *

* - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом

* -р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом

* р < 0,05 достоверное отличие между группами ,. ( > -., ,

от показателей в группе больных со СС. Отмечен незначительный прирост сердечного индекса до 2,37±0,7 л/м2/мин (р>0/05, по сравнению с исходным). Показатели ра02/ pv02, Extr02,Hb оставались в пределах нормальных значений и не претерпели статистически значимых изменений. ИОПСС достоверно понизился до 2671 ±852 дин/схсм"5/м2), что на 18% ниже, чем в группе пациентов со СС (р<0,05), , ,

На III этапе, до начала ИК, на фоне стабильного уровня энергопотребления и температуры тела больных, сохранялась прежняя динамика - RQ, который продолжал снижаться, статистически значимо уменьшаясь по сравнению с исходным значением (р<0,01). Одновременно с этим происходило увеличение содержания Glu в крови (на 27% по сравнению с исходным и на 18% по сравнению с предыдущим этапами, р<0,01. и , р<0,05 соответственно). Эти изменения уровня Glu происходили в границах нормы, статистически значимо отличаясь от значений в группе больных со СС. Уровень доставки кислорода снизился по сравнению с предыдущим этапом на 10%, оставаясь при этом на. 17% ниже, чем Ш02 в группе СС (р<0,05). Остальные исследуемые параметры транспорта кислорода и гемодинамики существенно не изменились.

На IV этапе, после окончания периода ИК выявлены основные изменения исследуемых параметров. Уровень ЕЕ достигал максимальных значений за весь интраоперационный период, увеличиваясь до 833±145 ккал/м2/сут (р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами). Значительно вырос RQ, который увеличился на 14% (р<0,01 по сравнению с предыдущим этапом), оставаясь.в области значений, характерных для использования в качестве основного энергосубстрата жирных кислот. Температура тела увеличилась, приблизительно на 1,5С° (р<0,05 по сравнению с исходным этапом). Уровень Glu повысился на 60% по сравнению с предыдущим этапом и достигал максимальных значений за весь интраоперационный период (р<0,01 по сравнению с исходным и

предыдущим этапами). Возможно данный рост уровня Glu является отражением более выраженного «диабетогенного» воздействия ИК на метаболизм организма у больных с НС.

На фоне статистически значимого роста уровня IV02; который составил 123±21,5 мл/м2/мин (р<0,05 по сравнению с исходным и предыдущим этапом,), произошло снижения уровня Ю02 до 354±141 мл/м2/мин (на 15% по сравнению с предыдущим этапом, р<0,05 соответственно). Доставка кислорода после этапа ИК была существенно ниже аналогичного показателя в группе больных со СС (р<0,05).

Уменьшение показателя доставки кислорода было обусловлено преимущественно снижением уровня НЬ на 35% (до 91±13,8г/л( р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами). Компенсация величины доставки 02 на этом этапе происходила за счет статистически значимого увеличения СИ (до 2,9±0,7 л/м2/мин, на 28% по сравнению с исходным и 25% по сравнению с предыдущим этапами, р<0,01) и Extr02, уровень которой вырос на 24% (р<0,01 по сравнению с предыдущим этапом). Показатель pv02, не претерпевал существенных изменений. ра02 оставался существенно ниже аналогичного показателя в группе больных со СС (р<0,05), ИОПСС достоверно повысился на 20% (р<0,05 по сравнению с предыдущим этапом).

После завершения этапа искусственного кровообращения в группе пациентов с исходной НС отмечалась существенная зависимость уровня энергопотребления от температуры тела (R=0,469, р<0,05).

На V заключительном этапе исследования статистически значимых изменений исследуемых параметров энергообмена по сравнению с предыдущим этапом не обнаружено. Отмечалась тенденция к дальнейшему росту ЕЕ, величина которого достигала максимума за период операции и составила 887±150 ккал/сут/м2 (р<0,01 по сравнению с исходным этапом). Наблюдалось незначительное снижение RQ, уровня Glu крови и температуры тела больного.

- После ИК и до окончания операции сохранялась прежняя динамика показателей, транспорта кислорода. Отмечался дальнейший рост IV02, который достигал своих максимальных значений за весь интраоперационный период и составлял 130,3±18 мл/м2/мин (на 6% по сравнению с исходным этапом, р<0,05). Ш02 при этом продолжал снижаться и достигал минимального значения за весь период наблюдения, составляя 307±69 мл/м2/мин (на 13% по сравнению с предыдущим и 32% по сравнению с исходным этапами, р<0,05 и р<0,01 соответственно). Уровень НЬ оставался существенно ниже исходных значений (на 39%, р<0,01). Отмечалось

статистически не значимое уменьшение СИ, и значительное повышение Е^Ю2 на 21% (р<0,01 по сравнению с исходным этапом). На фоне значительного роста уровня ра02 (на 19%, р<0,01) показатель р¥02 оставался без изменения в рамках нормальных значений. Несмотря на существенное увеличение потребления кислорода и снижение его доставки признаков «кислородной задолженности» в виде критического снижения уровня ру02 в крови не отмечалось.

В конце операции у больных данной- группы отмечалась существенная зависимость между потреблением кислорода и его доставкой ^=0,576, р<0,05).

На основании вышеизложенных данных представляется возможным сделать ряд следующих заключений. Так, у больных с НС уже на начальных этапах операции в отличие от пациентов со СС система транспорта кислорода находилась в состоянии напряжения. Экстракция кислорода тканями была значительно повышена. Это было обусловлено как уменьшением доставки кислорода за счет сниженной производительности сердца, так и повышением его потребления за счет перестройки метаболизма на преимущественное расщепление жирных кислот. В доперфузионном периоде у больных продолжалось снижение величины дыхательного коэффициента. Показатели транспорта кислорода оставались низкими. Обращало внимание достоверное снижение сосудистого тонуса. Стойкая фиксация метаболических процессов организма больных на утилизации эндогенных жиров и снижении утилизации углеводов подтверждалась также повышением уровня глюкозы в сыворотке крови.

В послеперфузионном периоде у больных, оперированных по поводу НС, наблюдалось заметное повышение уровня энергозатрат, сопровождавшееся повышением скорости потребления кислорода при преимущественном расходовании эндогенного жира. Повышение потребления кислорода происходило на фоне общего снижения доставки кислорода тканям в связи с уменьшением содержания гемоглобина. Компенсация кислородного баланса обеспечивалась за счет увеличения экстракции кислорода тканями. Эти метаболические сдвиги подводили организм пациентов к опасному состоянию, когда потребление кислорода вплотную зависит от его доставки.

Из группы больных, оперированных по поводу НС, мы выделили отдельную подгруппу, отличавшуюся стабильной гемодинамикой, ^ высоким исходным уровнем гемоглобина и площадью поверхности тела более 1,8 м2. Части этих больных (п=29) в предперфузионном периоде была проведена

нормоволемическая гемодилюция. Из оставшихся (п=20) была сформирована группа контроля. Сравниваемые группы статистически значимо не различались по возрасту, тяжести основного заболевания, характеру сопутствующей патологии и операционного вмешательства. \ .

Исходный уровень энергопотребления больных, которым проводилась ОНГ, был существенно ниже должной величины, полученной расчетным способом (1012±130 ккал/сут/м2) и составлял 774,5±79 ккал/сут/м2. Респираторный коэффициент, находился в области значений характерных для использования в качестве , основного энергосубстрата жиров (0,79±0,09 табл. 7).

Таблица 7

Динамика показателей энергопотребления у больных с нестабильной стенокардией при ОНГ (п=29)

I этап II этап III этап IV этап V этап

ЕЕ 774 ± 79 743 "± 88 772 ± 76 887 ± 100 * * 905' ± 114 * *

R С? 0,79 ± 0,01 0,77 ± 0,01 0,71 ± 0,04* 0,75 ± 0.01 * 0,74 ± 0,01

t 35,7 -± 0Д8 35,7 ± 0,20 35,6 ±0,19 . 36,4 ± 0.12 * + 36,2 ± 0,11 *

Glu 5,3 ± 0,3 5,6 ± 0,2 6,2 ± 0.3 * + 9,2 ± 0.9 * + * 8,8 ± 0,7*

* - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом

* -р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом

* -р < 0,05 достоверное отличие между группами

Уровень потребления кислорода у больных с , НС после вводного наркоза оказался умеренно сниженным по сравнению с нормальными величинами этого показателя и составил 108,9±9,9 мл/м2/мин. Величина доставки кислорода была в границах нормы (439,0±117 мл/м2/мин). Показатели центральной гемодинамики, в целом, также находились в пределах нормальных значений. Умеренно „.сниженные ударный .и сердечный индексы (34,7±12.1 мл/м2/мин и 2,3^0,4 л/м2/мин) на фоне нормальной ЧСС (69±18 уд/мин) компенсировались высоким сосудистым тонусом (ИОПСС 3384±729 дин^схсм"5/м2), обусловленным как присущей данной категории больных гиповолемией. Содержание кислорода в венозной и артериальной крови, его экстракция, уровни НЬ и Glu крови находились в пределах нормальных величин.

После проведения сгернотомии показатель энергопотребления достоверно не изменился. Отмечено снижение величины RQ до 0,77±0,09, что свидетельствует об углублений , перестройки метаболизма на путь утилизации жирных-.кислот в качестве основного энергосубстрата. На /фоне стабильных показателей потребления , и доставки кислорода произошло заметное снижение уровня ExtrQ. (на 22% по сравнению с исходной величиной р<0,05) (табл. 8).

Со стороны параметров гемодинамики отмечен статистически значимый по сравнению с исходным рост УИ на 22% (43.0±17,6

мл/м2/мин, р<0,05), сопровождавшийся значительным снижением периферического сосудистого сопротивления до 2671±987 дин/схсм"5/м2 v

Таблица 8

Динамика показателей обмена кислорода у больных с нестабильной стенокардией при ОНГ (п=29)_

I этап II этап III этап IV этап V этап

IV02 108,9 ± 3,0 107,0 ± 3,0 115,0 ± 3.5 + 138,0 ± 2.6 * + * 142,0" ± 2,8 *

IDOj 439,0 ± 22,6 450,2 ± 30,5 428,0 ± 34,2 441,3 ± 32,4 402,0 ± 13.3 '

ExtrOj 31,1 ±2,0 24,0 ± 1,6 * 33,0 ± 2.7 + 30,5 ± 2,2 41,0 ,.± 3.6 * +

ра02 166,9 ± 9,3 178,4 ± 9,3 174,0 ± 8,7 186,0 ± 9,5 182,1 ± 9,4

pv02 43,3 ± 1,1 43,4 ± 1,5 40,3 ± 1,2 40(8 ± 1,2 40,7 ± 1,2

Hb 143 ± 2,9 139 ± 3,2 131 ± 3,1 * 94 ± 2,5 * * * 95 ± 2.3 * *

СаОг 200,0 ±26,8 198,0 ± 23,2 174,0 ± 24.7 * * 139,0 ± 17,5 * + * 139,0 ± 22.3 * *

CvO; 142,5 ± 25,0 140,8 ± 29,7 124,0 ± 27,9 * + 90,0 ± 23,5 * + 82,0- ± 23,5 *

* - р < 0,05 достоверное отличие го сравнению с исходным этапом

* -р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом * -р < 0,05 достоверное отличие между группами

(на 21%, р<0,01 по сравнению с исходным табл. 9). Показатели газового состава крови, уровень Glu и НЬ достоверно не изменились.

На третьем этапе исследования до начала ИК в группе пациентов, которым проводилась ОНГ, были выявлены следующие изменения. Отмечался статистически достоверный, но клинически не значимый рост уровня потребления кислорода. IVO2 достигал практически нормальной величины и составил 115,0±13,5 мл/м2/мин (р<0,05 по сравнению с предыдущим этапом).

Таблица 9

Показатели, центральной гемодинамики у больных

с нестабильной стенокардией при ОНГ (п=15)

I этап II этап III этап IV этап . Уэтап

СИ 2,3 ± 0,1 . 2,7 ± 0,1 2,8 ± 0,1 3,1 ± ОД * 2,6 ± 0.1 *

ИОПСС 3384 ± 729 2671 ± 987 * 2363 ± 850 2165 ± 635 * 2546 ± 595 *

УИ , 34,7 - ± 12,1 43,0 ±17,6? 37,S ' ± 15,8 38,5 ± 8.8* 33,0 ± 8.3 *

чсс 69 ± 18 66 ± 11 - 77 ±15* 80 <± д** 78 ± 9 * *

* - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом

* -р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом * -р < 0,05 достоверное отличие между группами

ЮОг и (1(2 недостоверно снизились. Уровень экстракции кислорода тканями вернулся к исходным значениям, статистически значимо превышая показатели предыдущего этапа (р<0,01).

Со стороны параметров гемодинамики отмечено статистически значимое увеличение ЧСС (на 16% р<0,05), которая, тем не менее, оставалась в пределах нормальных, значений. Выявлено умеренное снижение содержания уровня кислорода в артериальной и венозной крови, Са02 до 174.0±24.7 мл/1000мл (р<0,01с предыдущим и исходным этапом соответственно), ОЮ2 до 124.0±27.9 мл/1000мл (р<0,01 и р<0,05 по сравнению с исходным и предыдущим этапами

соответственно), что, возможно, было обусловлено уменьшением уровня гемоглобина крови (р<0,05 по сравнению с ¡исходным этапом), хотя содержание НЬ находилось при этом в области нормальных значений. Так же отмечен статистически достоверный рост уровня Glu крови, величина которой, оставаясь в области нормальных значений достигала 6,2±1,1 ммоль/л (р<0,01 и р<0,05 по сравнению с исходным и предыдущим этапами соответственно). Каких либо статистически значимых различий между исследуемыми показателями в группах больных с эксфузией крови и без эксфузии выявлено не было. Динамика всех показателей имела однонаправленный характер, что позволяло сделать вывод об отсутствии непосредственного влияния ОНГ на параметры гомеостаза пациентов.

Основная масса изменений исследуемых показателей пришлась на этап после окончания ИК. В группе больных с эксфузией они имели следующий характер. Уровень энергопотребления достоверно повысился до 887±100 ккал/сут/м2, что на 14% превышало уровень как на исходном, так и предыдущем этапах (р<0,05 соответственно). Произошло статистически достоверное увеличение IV02 на 20% (до 138.0±23,9 мл/м2/мин, р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами). Рост потребления кислорода наблюдался как при отсутствии статистически достоверно прироста доставки 02 (на 3%, р>0,05), так и Extr02. RQ увеличился на 5%, оставаясь в зоне значений, характерных для метаболизма жирных кислот. Параметры центральной гемодинамики изменились следующим образом. На фоне продолжающегося снижения ОПСС на 36% (до 2165±635 дин/схсм"5/м2, р<0,01) отмечены прирост СИ на 34% до 3,1±0,6 л/м2/мин (р<0,01) и ЧСС на 15% до 80±9 уд/мин (р<0,05). В анализах крови выявлено статистически значимое критическое снижение Са02 и Cv02 до значений 139,0±17,5 и 90,0±18 мл Ог/1000мл соответственно, (р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами), что было обусловлено снижением уровня НЬ до 94 г/л (на 35%, р<0,01 и 29%, р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами). Показатели парциального давления о2 в артериальной и венозной крови были в рамках нормальных значений. Зарегистрирован статистически значимый (р<0,01) прирост уровня Glu крови до 9,2±2,7 ммоль/л (на 73% и 48% по сравнению с исходным и предыдущим этапами). При сравнении с группой больных, которым эксфузия крови не проводилась, были выявлены следующие статистически значимые различия. Так в группе больных с проведенной ОНГ уровень потребления 02 был на 12% (р<0,05) выше, на фоне сопоставимых ЕЕ, Ю02 и Extr02. Со

стороны показателей гемодинамики существенных различий не отмечалось. Более высокое содержание кислорода в артериальной крови у больных, которым производилась эксфузия, объясняется более высоким ра02 на фоне сопоставимых величин НЬ крови.

На заключительном этапе операции в группе больных с ОНГ отмечалось дальнейшее увеличение ЕЕ (до 905±114 ккал/сут/м2), значение которого достигало максимальной величины за весь интраоперационный период (р<0,01 по сравнению с исходным). КО оставался без изменений. На фоне умеренного снижения Ю02 происходило существенное (на 33%) увеличение Ех1г02 по сравнению с предыдущим этапом (р<0,05 по сравнению с исходным и предыдущим этапами). В показателях гемодинамики наблюдалось достоверное снижение СИ с одновременным ростом ИОПСС. Параметры газового состава крови статистически значимо не изменились.

При сравнении с группой больных, которым не проводилась ОНГ, обращало внимание, что у пациентов с эксфузией крови в конце операции отмечались статистически достоверно более высокий Ш02 (на 30%), в то время как в группе больных без эксфузии уровень доставки 02 находился в области критических, для данной категории пациентов, величин. ЕЕ в группе больных с эксфузией продолжало незначительно увеличиваться, следствием чего, вероятно, и являлся рост потребления кислорода. Со стороны системы гемодинамики отмечались статистически достоверные, но клинически не значимые различия по ЧСС и УИ. Более высокий уровень Са02 в группе больных с эксфузией был обусловлен, по-видимому, более высоким уровнем НЬ (95±2 г/л., на 11%, р<0,05) на конечном этапе операции.

В группе больных из 18 мужчин в возрасте 57,7±7,6 лет мы предприняли попытку провести интраоперационную коррекцию метаболических процессов за счет постоянной инфузии концентрированного раствора глюкозы и инсулина. В качестве группы сравнения была использована группа пациентов, которым проводилась ОНГ без инфузии ГИС (п=29).

Сразу после поступления исследуемых больных в операционную и катетеризации вены им начиналась постоянная инфузия глюкозо-инсулиновой смеси при помощи дозирующего устройства со скоростью 80±10 мл/час (из расчета 0,15 - 0,3 г/кг/час глюкозы). Регистрация уровня энергопотребления пациентов так же начиналась после достижения уровня стабильной анестезии. Усредненная величина ЕЕ, полученная на первом этапе исследований, была на 42% ниже должного значения,

соответствующего возрастным и антропометрическим параметрам исследуемой группы, и составила, 605±68 ккал/сут/м2 против 1057±177 ккал/сут/м2, вычисленных расчетным путем. Респираторный коэффициент на этом этапе соответствовал области значений, характерных для использования в качестве основного энергетического субстрата глюкозы, и составлял 1,13±0,08, статистически достоверно (на 36%,р<0,01) превышая аналогичный показатель больных без инфузии глюкозы. Содержание глюкозы ,,в крови, находилось в пределах нормальных величин (табл. 10). Температура тела больного после вводного наркоза была понижена до 35,9 °С.

Таблица10

Динамика показателей энергообмена на этапах операции у больных

на фоне инфузии глюкозо-инсулино-калиевой смеси (п=18)

I этап 11 этап III этап IV этап V этап

ЕЕ 605 ± 68* 625 ± 94 * 704 ± 154* 732 ± 67 * * 738 ± 129 * *

И? 1,13 ± 0.08* 1,00 ± 0.08 * * 0,92 ± 0.12 * ** 0,94 ± 0,12 * * 0,96 ± 0.11 * *

1 35,9 ± 0,1 35,8 ± 0,1 35,8 ± 0,1 36,3 ± 0,1 * * 36,2 ± 0,1 *

5,5 ± 1,0 6,2 ± 1,4* 6,2 ± 2,3* 7,6 ± 2,1 *** 8,1 ± 2,6 *

* - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом

* -р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом

* р < 0,05 достоверное отличие между группами

1\Ю2 после вводного наркоза находился за пределами нижней границе нормальных величин и равнялся 83±10,2 мл/м2/мин. Это, вероятно, было обусловлено значительным снижением уровня энергопотребления (коэффициент корреляции между 1\Ю2 и ЕЕ равнялся 0,895). Ю02 был в границах нормальных величин, составляя после вводной анестезии 513±95.8 мл/м2/мин, что на 12% превышало аналогичный показатель в группе сравнения (р<0,01).

ЕхМЭг была в пределах нормальных значений, так же как и уровень НЬ, ра02 и ру02 крови (табл. 11). Все эти показатели не ийелй статистически значимых отличий от аналогичных в группе сравнения.

Таблица 11

Динамика показателей баланса кислорода на этапах операции у больных на фоне инфузии глюкозо-инсулино-калиевой смеси

(п=18)

I этап И этап III этап IV этап V этап

iv02 83,0 ± 10,2 * 88,0 ± 12,2 94,0 ± 15,2 * * 100,0 ±10** 104,0 ± 13,8**

ido2 513,0 ± 95,8* 554,3 ± 193,9 549,0 ± 130,5 451,0 ± 108,1 * + 460,0 ± 103,3**

Extr02 28 ± 6,2 26 ± 8,6 27 ± 9,7 28 ± 9,3 30 ± 9,0 *

paO; 205,8 ± 46,8 184,2 ± 50,4* 177,8 ± 47,9 * 184,1 ±58* 166,1 ± 41,9*

pv02 40,2 ± 5,7 38,5 ± 7,9 37,3 ± 4,9 38,8 ± 5,6 36,4 ± 6,2

Hb 134 ± 12,4 125 ± 11,9* 123 ± 10,2* 93 ± 6.1 * + 98 ± ' 6.3 * +

Ca02 189 ± 10,8 185 ± 13,3* 178 ± 13,5 * + 126 ± 10,5 * + 137 ± 8,2 * +

CvO; 137 ± 17,5 136 ± 17,6 130 ± 16,3 92 ± 14,8 ** 96 ± 13 *

* - р 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом

+ -р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом

* р < 0,05 достоверное отличие между группами

Сердечный индекс находился в границах нормокинетического типа кровообращения, так же статистически достоверно превышая уровень сравниваемой группы (2,7±0,5 л/м2/мин, р<0,05 табл. 12). Отмечен достоверно меньший ИОПСС 2410±541 дин/схсм"5/м2.

Таблица 12

Показатели центральной гемодинамики на этапах операции у

больных на фоне инфузии глюкозо-инсулино-калиевой смеси (п=18)

I этап II этап III этап IV этап Уэтап

СИ 2,7 ±0.50* 3,1 ± 0,9 2,7 ± 0.8 + 3,6 ± 0,6 * + * 3,3 ± 0.6 * *

ИОПСС 2410 ± 541* 2159 ± 739 2019 ± 562 * 1609 ± 333 * * * 1819 ± 370 **

УИ 36 ± 5,7 42 ± 9,8 * 38 ± 10.3 + 41 ± 8,9 * 39 ± 7.3 *

ЧСС 77 ±ц* 73 ±7* 80 ± 10 * 90 ± 145 * + * 84 ± 9 *

* - р < 0,05 достоверное отличие по сравнению с исходным этапом

* -р < 0,05 достоверное отличие по сравнению предыдущим этапом

* р < 0,05 достоверное отличие между группами

На II этапе исследования из всех показателей энергообмена только значения RQ претерпели статистически значимые изменения. Произошло снижение RQ до 1,0±0,08 (на 11%, р<0,01 по сравнению с исходным), что свидетельствовало о том, что в качестве основного энергетического субстрата оставалась Glu. При этом RQ достоверно (на 23% р<0,01) превышал аналогичный показатель в первой группе, находящийся в области утилизации жирных кислот. У пациентов описываемой группы отмечалась умеренно выраженная обратная зависимость между дыхательным коэффициентом и IV02 (R= -0.575 р<0,05). Показатели энергообмена, потребления и доставки кислорода после стернотомии статистически значимо не изменились. Отмечен прирост сердечного индекса до 3,1±0,9 л/м2/мин (на 13%, р<0,05 по сравнению с исходным). Показатели ра02, pv02, Extr02 оставались в пределах нормальных значений. Клинически незначительно снизился уровень НЬ (до 125гл/л, на 7%, р<0,01 по сравнению с исходным), что обусловлено инфузионной

терапией, направленной на устранение присущей данной категории больных гиповолемии. Отмечался умеренный рост уровня Glu до б,2±1,4 ммоль/л (на 12%, р<0,01 по сравнению с исходным).

На III этапе после проведения ОНГ в исследуемых показателях происходили следующие изменения: ЕЕ не достоверно повысился до 704±154 ккал/сут/м2 на фоне неизменной температуры тела больных. Параллельно этому отмечалось дальнейшее снижение величины RQ, который достигал минимальных величин за весь интраоперационный период (0,92±0,12), но при этом оставался в рамках значений, свидетельствующих о преимущественном метаболизме глюкозы. Данные изменения протекали на фоне умеренного повышения уровня IV02 (на13%, р<0,01 по сравнению с исходным) при постоянном Ю02. В этот период у больных отмечалась тесная прямая корреляция между потреблением кислорода и энергопотреблением (R=0,90 р<0,05), обратная между потреблением кислорода и его доставкой (-0,73 р<0,05) и обратная между энергопотреблением и доставкой кислорода (R= -0,90 р<0,05). Между дыхательным коэффициентом и транспортом кислорода прослеживалась умеренная прямая взаимосвязь (R=0,67 р<0,05). Содержание НЬ крови к началу искусственного кровообращения оставалось неизменным, при этом отмечалось незначительное, но статистически достоверное снижение уровня ра02 (на 13%, р<0,05 по сравнению с исходным) Уровень Glu продолжал находиться в пределах верхней границы нормы. СИ вернулся к исходным значениям. ИОПСС продолжал снижаться 2019±562 дин/схсм"5/м2.

На IV этапе исследования у пациентов данной группы, как и в предыдущих, отмечались основные изменения исследуемых параметров. Однако заметного роста ЕЕ не наблюдалось (732±67 ккал/сут/м2 на 14% по сравнению с исходным, р<0,01). При этом уровень энергопотребления был достоверно ниже, чем в сравниваемой группе (на 14%, р<0,01). Дыхательный коэффициент RQ оставался неизменным в рамках значений, характерных для использования в качестве основного энергосубсграта глюкозы. Температура тела статистически значимо увеличилась,-приблизительно на 1С0 (р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами). Уровень Glu увеличился на 38% по сравнению с исходным, и на 22% с предыдущим этапом, достигая величины 7,6±2,1 ммоль/л (р<0,01 по сравнению с исходным и предыдущим этапами соответственно), оставаясь при этом на 18% ниже, чем в сравниваемой группе (р<0,01).

После окончания периода ИК на фоне повышения индекса потребления кислорода до 100±10 л/м2/мин (на 17%, по сравнению с исходным и 6% с предыдущим этапами, р<0,01 и р>0,05 соответственно) отмечено статистически значимое снижение уровня доставки кислорода на 17% по сравнению с предыдущим и 12% по сравнению с исходным этапом. Уровень потребления кислорода при этом оставался на 24% статистически значимо меньшим, чем в сравниваемой группе (р<0,01).

Уменьшение показателя доставки кислорода у больных на этом этапе было обусловлено преимущественно снижением уровня НЬ до 93±6,1г/л (на 30% по сравнению с исходным и на 24% с предыдущим этапами, р<0,01 соответственно).

Компенсация количества доставляемого кислорода на этом этапе происходила за счет статистически значимого увеличения СИ (до 3,б±0,б л/м2/мин, на 33% по сравнению с исходным и предыдущим этапами, р<0,01 соответственно). Уровни ру02 и Extr02 находились в пределах нормальных значений, что свидетельствовало о , достаточности кислородного транспорта. Обращало внимание дальнейшее снижение ИОПСС до 1609±333 дин/схсм'5/м2.

На V этапе исследования статистически значимых изменений исследуемых параметров энергообмена, по сравнению с предыдущим этапом, не обнаружено. Отмечалась тенденция к дальнейшему росту ЕЕ, величина которого достигала максимума за период операции и составляла 738±129 ккал/сут/м2 (р<0,01 по сравнению с исходным этапом). Продолжался дальнейший незначительный рост содержания Glu в крови до максимальных значений за весь интраоперационный период - 8,1 ±2,6 ммоль/л (р<0,01 по сравнению с исходным этапом) при стабильных показателях RQ. Между дыхательным коэффициентом и уровнем энергопотребления отмечалась обратная связь (R= -0,7 р<0,05).

После ИК и. до окончания операции сохранялась прежняя динамика показателей баланса кислорода. Отмечался дальнейший рост IV02, который так же достигал своих максимальных значений за весь интраоперационный перирд и составлял 104±13,8 мл/м2/мин (на 25% по сравнению с исходным этапом, р<0,01). IV02 находился в обратной зависимости от величины RQ (R= -0,81 р<0;05) и прямой от уровня энергопотребления (R=0,97 р<0,05). Ю02 сохранялся неизменным, при этом, регистрировалась его тесная прямая корреляция с содержанием глюкозы в плазме крови (R=0,90 р<0,05) СИ также,тесно коррелировал с глюкозой (R=0,81 р<0,05).

Содержание НЬ не претерпевало существенных изменений, оставаясь ниже исходных значений (на 27%, р<0,01). Отмечалось клинически умеренное, но статистически достоверное уменьшение СИ (на 7% по сравнению предыдущим этапом, р<0,01), который при этом был достоверно выше, чем аналогичный' показатель в сравниваемой группе (на 26%, р<0,01). Содержание кислорода в артериальной и венозной крови и его экстракций тканями оставались неизменными. ИОПСС немного повысился до 1819±370 дин/схсм"5/м2. Доставка кислорода тканям на этом этапе продолжала соответствовать уровню потребления кислорода организмом.

Несмотря на тот факт, что пациенты группы с инфузией ГИС по характеру заболевания, тяжести предоперационного состояния и объему оперативного вмешательства достоверно не отличались от пациентов сравниваемой группы интраоперационные показатели метаболизма, кислородного баланса и гемодинамики у них отличались коренным образом. Уже на первом этапе наблюдения обращало внимание, что уровень энергозатрат пациентов первой группы на фоне инфузии глюкозо-инсулиново-калиевой смеси был почти на 20% ниже, чем у больных второй группы. Высокие значения дыхательного . коэффициента свидетельствовали о преимущественном метаболизме углеводов, что сопровождалось оптимальным потреблением кислорода. На фоне метаболизма глюкозы отмечалась высокая степень зависимости потребления кислорода от уровня энергозатрат ^=0,90 р<0,05). Поэтому 1\ГО2 у пациентов первой группы был на 25% ниже, чем второй. Показатели гемодинамики были оптимальными: СИ был выше, а ИОПСС ниже, чем у больных второй группы. Соответственно, уровень доставки кислорода у пациентов на фоне инфузии глюкозо-инсулиново-калиевой смеси был на 10% выше. Далее по ходу операции у больных второй группы отмечалась существенная перестройка метаболизма на преимущественное потребление жиров, что требовало повышенной утилизации кислорода и напряжения системы кислородного транспорта. В первой группе показатели метаболизма, кислородного баланса и гемодинамики оставались стабильными вплоть до периода искусственного кровообращения., Сразу после , завершения искусственного кровообращения и до окончания операции у больных второй группы отмечалось значительное повышение уровня энергозатрат и потребления кислорода на неблагоприятном фоне усиленного расщепления жиров. Рост потребления кислорода сопровождался снижением его доставки, которая вплотную приближалась к

■критической для, категории пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца (330 мл/м2/мин), при этом наблюдалась прямая корреляция потребление - доставка. Учитывая тот факт, что лимитирующим звеном в транспорте кислорода является система кровообращения, которая на момент окончания операции у больных второй группы при заметном снижении количества носителя кислорода, была недостаточно эффективной, эти пациенты в ближайшем послеоперационном периоде балансировали на достаточно тонкой грани регуляции метаболизма. Любой сбой мог привести к критическим последствиям для этих больных. При этом нормальные цифры рч02 только подтверждали факт напряжения компенсаторных механизмов, в частности за счет увеличения ЕхШЭг.

У пациентор .первой группы на фоне инфузии глюкозы и инсулина в послеперфузионном периоде также отмечался рост энергопотребления, но он был значительно ниже, чем во второй группе, и не приводил к повышению роста потребления кислорода. Это было обусловлено тем, что у больных первой группы и в послеперфузионном периоде метаболизм в основном покрывался за счет расщепления глюкозы, требующего меньшего потребления кислорода. Несмотря на тот факт, что у пациентов первой группы к окончанию операции уровень гемоглобина также понизился, доставка кислорода у них находилась на удовлетворительном уровне, что было обусловлено хорошей производительностью сердца и низким сосудистым сопротивлением. Содержание кислорода в артериальной и венозной крови, его экстракция тканями у больных данной группы были нормальными.

ВЫВОДЫ

1. У больных стабильной стенокардией течение оперативного вмешательства в .условиях общего обезболивания характеризуется общим снижением интенсивности энерготрат организма порядка 20-25% от должного расчетного уровня. По ходу операции и анестезии отмечается постепенная перестройка метаболических процессов организма, больных с утилизации глюкозы на сжигание эндогенных жиров, подтверждаемая снижением величины дыхательного коэффициента, что сопровождается ростом потребления кислорода.

2. Посгперфузионный период у данных больных протекает в условиях заметного увеличения уровня энерготрат, сопровождающегося повышением скорости потребления кислорода и выделения углекислого газа за счет преимущественного расходования эндогенного жира, а также согревания больных.

Повышение потребления кислорода происходит на фоне общего снижения доставки кислорода тканям в связи со снижением уровня гемоглобина. Компенсация поддерживается увеличением экстракции кислорода тканями.

3. У пациентов с нестабильной стенокардией уже на начальных этапах операции в отличие от больных со стабильной стенокардией система транспорта кислорода находится в состоянии напряжения. Экстракция кислорода тканями значительно повышена. Это было обусловлено как уменьшением доставки кислорода за счет сниженной производительности сердца, так и повышением его потребления за счет перестройки метаболизма на преимущественное расщепление жирных кислот.

4. Проведение в предперфузионном периоде острой нормоволемической гемодилюции у больных нестабильной стенокардией во время выполнения операции коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения непосредственно не вызывает существенных сдвигов показателей гемодинамики, кислородтранспортной функции крови, потребления кислорода и энергообмёна.-1 После завершения этапа искусственного кровообращения у этих больны* отмечается более высокий уровень энерготрат, что приводит к повышенному Потреблению кислорода, увеличению транспорта кислорода и ёго экстракции тканями: И хотя проведение ОНГ способствует поддержанию в конце операции более высокого уровня гемоглобина, ограниченные ' резервные возможности по приросту производительности сердца' могут привести к дисбалансу потребления й доставки кислорода.

5. В интраоперационном периоде коронарного шунтирования в условиях" искусственного кровообращения включение в состав инфузионной терапии дозированного введения концентрированных' растворов глюкозы с эквивалентными количествами инсулина способствует оптимизации баланса между энерготратами/ потреблением и доставкой кислорода. Потребление энергии и" кислорода уменьшаются за счет оптимального расщепления глюкозы. Доставка кислорода остается на удовлетворительном "уровне, не смотря на снижение содержания гемоглобина "в (фоки, за счет более высокой производительности сердца и низкого сосудйстого сопротивления.

РЕКОМЕНДАЦИИ В ПРАКТИКУ

1. БезЬпаснЬе ' проведение острой ' нормоволемической гемодилюции у больных с нестабильной стенокардией требует соблюдения следующих условий:

а) стабильные гемодинамика и коронарное кровообращение;

б) нормальные показатели водно-электролитного баланса и газообмена;

в) наличие правильного сердечного ритма;

г) уровень гематокрита выше 38%;

д) площадь поверхности тела пациента более 1,8 м2;

е) эксфузия крови в объеме 6±0,5 мл/кг.

2. Предсуществующий у больных с нестабильной стенокардией «жировой» тип течения метаболических процессов должен быть корригирован включением в состав инфузионной терапии концентрированных растворов глюкозы с эквивалентными количествами инсулина и К+. Введение глюкозы в дозе 0,15 - 0,3 г/кг/час способствует оптимизации баланса между энергозатратами, потреблением и доставкой кислорода.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Изменения метаболизма и кислородного транспорта во время АКШ у больных со сниженной сократительной функцией миокарда / В.Х. Тимербаев, Я.Б. Бранд, Н.Ю. Зверева, М.В. Чумаков, A.B. Дублев, A.A. Ефремов, И.М.Долгов // X Всероссийский съезд сердечно-сосудистых хирургов //Бюлл. НЦССХ им. А.Н. Бакулева. - 2004. - Т.5.- № 11. - Прил. - С.78.

2. Тактика анестезии при операциях коронарного шунтирования у пациентов с острыми расстройствами коронарного кровообращения/ М.В. Чумаков, Н.Ю. Зверева, A.B. Дублев,

' A.A. Ефремов, В.Х. Тимербаев, И.М. Долгов // Клиническая Анестезиология и Реаниматология: сб. - 2004. - Т.1. -№ 3. -С.78 -79.

3. Реакция симпатоадреналовой системы (САС) пациентов в периоперационном периоде аортокоронарного шунтирования (АКШ) с искусственным кровообращением / В.Х. Тимербаев, Я.Б. Бранд, Н.Ю. Зверева, М.В. Чумаков, A.B. Дублев, H.A. Давыдова, И.М.Долгов // XI ежегодная сессия НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых // Бюлл. НЦССХ им. А.Н. Бакулева. - 2005. - Т.6. - № 3. - Прил, - С.110.

4. Реакция симпатоадреналовой системы на раннюю активизация больных после операций коронарного шунтирования без искусственного кровообращения // В.Х. Тимербаев, М.В. Чумаков, Я.Б. Зверева, A.B. Дублев, H.A. Давыдова // XI ежегодная сессия НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН с

Всероссийской конференцией молодых ученых // Бюлл. НЦССХ им. А.Н. Бакулева. - 2005. -Т.б. - № 3. - Прил. - С.125.

5. Потребление кислорода и интраоперационные энерготраты во время операции AKLLI у больных с острым расстройством коронарного кровообращения (ОРКК) / В.Х. Тимербаев, Я.Б. Бранд, Н.Ю. Зверева, М.В. Чумаков, A.B. Дублев, A.A. Ефремов, И.М.Долгов // // XI ежегодная сессия НЦССХ им. А.Н.Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых // Бюлл. НЦССХ им. А.Н. Бакулева. - 2005. - Т.б. - № 3. - Прил. - С.39.

6. Острая нормоволемическая гемодилюция, кислородный баланс и метаболизм у больных нестабильной стенокардией во время операции коронарного шунтирования / В.Х. Тимербаев, Я.Б. Бранд, Н.Ю. Зверева, М.В. Чумаков, A.B. Дублев, A.A. Ефремов, И.В. Дудина, И.М.Долгов // Вестник РУДН. - М., 2005.- № 3 (31) - С.- 95 - 97.

7. Показатели центральной гемодинамики и характер реагирования САС у больных с острыми расстройствами коронарного кровообращения во время коронарного шунтирования с искусственным кровообращением / В.Х. Тимербаев, Я.Б. Бранд, Н.Ю. Зверева, М.В. Чумаков, A.B. Дублев // Съезд Федерации анестезиологов и реаниматологов, 10-й.: сб.- Санкт-Петербург.- 2006. -С.- 474 - 475.

8. Острая нормоволемическая гемодилюция у больных высокого анестезиологического риска при операциях коронарного шунтирования / В.Х. Тимербаев, Я.Б. Бранд, М.В. Чумаков, A.B. Дублев, Н.Ю. Зверева, A.A. Ефремов // Безопасность больного в анестезиологии-реаниматологии.- М., 2007.- С.- 69 -70.

9. Острая нормоволемическая гемодилюция у больных высокого анестезиологического риска при операциях коронарного шунтирования / В.Х. Тимербаев, Я.Б. Бранд, М.В. Чумаков, A.B. Дублёв, Н.Ю. Звёрева, Ä.A. Ефремов // Вестник службы крови россии - М., 2008. № 1- С.- 25 -29.

Объем 2,0 п.л. Тираж 100 экз. Зак. № 526 НИИ скорой помощи им. Н.В. Склифосовского

Важнейшими задачами анестезиологического пособия являются поддержание стабильности гемодинамики пациента и обеспечение баланса между потребностью в кислороде и его доставкой. Методы, используемые анестезиологами для максимального снижения интраоперационного риска у больных с поражением коронарных артерий при операциях на сердце, направлены на повышение количества кислорода, поступающего к тканям [Shoemaker W. 1998, Boyd 1993], или на уменьшение отрицательного эффекта кислородной задолженности. Операционной травме и общей анестезии, как правило, сопутствуют разнообразные изменения адаптационно-компенсаторных реакций организма, что проявляется нарушениями параметров гомеостаза и метаболизма. Можно с уверенностью говорить лишь о том, что анестезия изменяет окислительно-восстановительные процессы, тканевое дыхание и потребление кислорода организмом. Считается, что при оперативном вмешательстве основной обмен пациента может возрастать на 1025%, но активная продукция энергии не увеличивается [Johnston М. 1973]. Подобное состояние повышенного расхода энергии в ответ на травму связано со стимуляцией симпатоадреналовой системы [Clark Е. 1973]. Увеличенное содержания катехоламинов в крови может провоцировать уровень потребления кислорода, намного превосходящий возможности его доставки даже при максимальном напряжении системы кровообращения. Кроме того, катехоламины снижают коэффициент полезного действия энергопродуцирующих процессов и в связи с этим увеличивают «непроизводительный» расход кислорода и субстратов из-за повреждения мембран и ферментов клеток свободными радикалами, продуктами нарушенного метаболизма и перекисного окисления липидов, образование которых значительно усиливается под влиянием адреналина. Одной из задач анестезиолога на этом этапе становится возмещение расходуемой энергии, чтобы предотвратить «самосжигание» организма. Восполнение энергетических субстратов может способствовать прерыванию стимуляции симпатоадреналовой системы, позволяя тем самым сохранить ауторегуляцию.

Энергический обмен человека принято оценивать по количеству потребляемого кислорода или выделяемой углекислоты в контролируемых условиях [иедшег Е. 1987, \Л/ез!еп5ко\л/ Р. 1988]. Количество энергии на единицу потребленного Ог или выделенного С02 зависит от типа окисляющихся в организме веществ [Виггз1еп Б. 1986]. Одновременное измерение потребления кислорода и выделения С02 позволяет выявить тип преимущественно используемого энергетического субстрата [МесМу Е. 1973]. Определяемое при этом соотношение выделенного СОг к потребляемому 02 - или дыхательный коэффициент (КО) - характерен для каждого вида «топлива». Поэтому во время операции величину энергозатрат можно рассматривать как один из маркеров адекватности анестезиологического пособия.

Цель исследования

Изучить динамику энергопотребления и кислородный баланс у больных во время операции коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения.

Задачи исследования

1. Исследовать показатели энергообмена и баланса кислорода у пациентов со стабильной стенокардией при операциях коронарного шунтирования с искусственным кровообращением.

2. Сравнить особенности энергообмена и баланса кислорода у больных со стабильной и нестабильной стенокардией в интраоперационном периоде коронарного шунтирования.

3. Изучить влияние острой нормоволемической гемодилюции на энергопотребление и кислородный баланс больных во время операции реваскуляризации миокарда.

4. Оценить характер влияния интраоперационной инфузии глкжозо-инсулиновой смеси на параметры транспорта кислорода и метаболизм оперируемых больных

Научная новизна

Впервые в отечественной практике проведено комплексное исследование энергопотребления и кислородного баланса во время прямой реваскуляризации миокарда в условиях искусственного кровообращения у пациентов с различными клиническими формами течения ИБС. Выяснено, что по ходу операции и анестезии метаболизм больных постепенно перестраивается с утилизации глюкозы на сжигание эндогенных жиров, что, в свою очередь, приводит к увеличению потребления кислорода. Данные изменения более выражены у пациентов с нестабильной стенокардией, у которых изначально в качестве основного метаболического субстрата используются жирные кислоты, а газотранспортная система находится в состоянии напряжения. Выяснено, что у больных нестабильной стенокардией проведение в предперфузионном периоде коронарного шунтирования острой нормоволемической гемодилюции не вызывает до начала ИК существенных сдвигов показателей гемодинамики, кислородтранспортной функции крови, потребления кислорода и энергообмена. Однако, после завершения этапа искусственного кровообращения у этих больных отмечается более высокий уровень энергозатрат, что повышает потребление кислорода, увеличивает его транспорт и экстракцию тканями. Доказано, что у пациентов с нестабильной стенокардией применение концентрированных глюкозо-калиево-инсулиновых растворов при проведении острой нормоволемической гемодилюции оптимизирует баланс между энергозатратами, потреблением и доставкой кислорода.

Практическая ценность исследований

Определены критерии безопасности проведения острой нормоволемической гемодилюции у больных стенокардией при операциях коронарного шунтирования с искусственным кровообращением. Выявлены противопоказания к проведению острой нормоволемической гемодилюции у больных с нестабильной стенокардией.

Разработана методика коррекции обменных процессов организма, предупреждающая развитие «диабетоподобного» типа метаболизма при острой нормоволемической гемодилюции у больных с нестабильной стенокардией при операциях коронарного шунтирования с искусственным кровообращением.

Результаты работы повысили качество анестезиологического пособия при операциях прямой реваскуляризации миокарда, что в свою очередь уменьшило риск интраоперационных осложнений и улучшило результаты лечения больных.

Положения, выносимые на защиту

1. У больных стабильной стенокардией во время коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения метаболические процессы постепенно перестраиваются с утилизации глюкозы на сжигание эндогенных жиров с сопутствующим ростом потребления кислорода. В постперфузионном периоде на фоне сниженного уровня гемоглобина, пониженной доставки кислорода тканям увеличивается потребление Ог. Компенсация пониженной доставки Ог поддерживается повышенной экстракцией его тканями.

2. У больных с нестабильной стенокардией уже на начальных этапах операции в отличие от пациентов со стабильной стенокардией система транспорта кислорода находится в состоянии напряжения. Экстракция кислорода тканями значительно повышена. Уровень доставки Ог понижен за счет низкой производительности сердца, на фоне повышения его потребления вследствие перестроившегося на преимущественное расщепление жирных кислот метаболизма. Стойкая фиксация метаболических процессов на утилизации эндогенных жиров и снижении утилизации углеводов приводит к повышению уровня глюкозы в сыворотке крови. Отмечается пониженное содержание адреналина в крови. В постперфузионном периоде у больных, оперированных по поводу нестабильной стенокардии, наблюдается высокий уровень энергозатрат, при преимущественном расходовании эндогенного жира. Происходит повышение потребления Ог на фоне общего снижения его доставки тканям. Данные метаболические сдвиги, в отличие от пациентов со стабильной стенокардией, подводят к развитию прямой зависимости потребления кислорода от его доставки.

3. Проведение в предперфузионном периоде острой нормоволемической гемодилюции у больных нестабильной стенокардией во время выполнения операции коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения непосредственно не вызывает существенных сдвигов показателей гемодинамики, кислородтранспортной функции крови, потребления кислорода и энергообмена. У больных с нестабильной стенокардией в предперфузионном периоде коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения возможно проведение острой нормоволемической гемодилюции.

4. Использование концентрированных глюкозо-калиевых растворов с эквивалентными количествами инсулина оптимизирует баланс между энергозатратами, потреблением и доставкой кислорода при нормоволемической гемодилюции в предперфузионном периоде коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения.

Внедрение в практику

Разработаны и внедрены в клиническую практику отделения анестезиологии НИИ СП им. Н.В. Склифосовского протокол проведения острой нормоволемической гемодилюции у больных с нестабильной стенокардией во время коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения, а также методика профилактики метаболических сдвигов в организме, предупреждающая развитие «диабетоподобного» типа метаболизма.

Апробация работы и публикации по теме диссертации

Основные положения работы доложены и обсуждены на научно практической конференции «Бескровная хирургия в современной медицинской практике» в Москве, 2005 г., на V научно-практической конференции «Безопасность больного в анестезиологии-реаниматологии» в Москве 2007 г. По материалам диссертации опубликовано 8 работ в виде статей и тезисов на съездах, конференциях, симпозиумах.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 131 странице машинописного текста, иллюстрирована 14 рисунками и 14 таблицами, 2 приложениями, состоит из введения, обзора литературы, 2 глав, отражающих результаты собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, снабжена списком литературы. Список литературы содержит 252 источника, из них 63 отечественных и 189 иностранных автора.

Автор выражает глубокую признательность всем коллегам - сотрудникам НИИ СП им. Н. В. Скпифосовского, оказавшим помощь в выполнении данной работы. Особая благодарность научному руководителю - д.м.н., профессору Владимиру Хамидовичу Тимербаеву, без которого эта работа была бы не возможна. Автор благодарит профессора Бранда Я.Б., старших научных сотрудников отделения анестезиологии Н.Ю. Звереву и В.В. Валетову, заведующего отделением анестезиологии № 2 к.м.н. М. В. Чумакова, врача анестезиолога А. А. Ефремова, заведующего оперблоком к.м.н. М.А. Сагирова, а так же всех коллег и медицинских сестер, оказавших помощь в выполнении диссертации.

ВЫВОДЫ

1. У больных стабильной стенокардией течение оперативного вмешательства в условиях общего обезболивания характеризуется общим снижением интенсивности энерготрат организма порядка 20-25% от должного расчетного уровня. По ходу операции и анестезии отмечается постепенная перестройка метаболических процессов организма больных с утилизации глюкозы на сжигание эндогенных жиров, подтверждаемая снижением величины дыхательного коэффициента, что сопровождается ростом потребления кислорода.

2. Постперфузионный период у данных больных протекает в условиях заметного увеличения уровня энерготрат, сопровождающегося повышением скорости потребления кислорода и выделения углекислого газа за счет преимущественного расходования эндогенного жира, а также согревания больных. Повышение потребления кислорода происходит на фоне общего снижения доставки кислорода тканям в связи со снижением уровня гемоглобина. Компенсация поддерживается увеличением экстракции кислорода тканями.

3. У пациентов с нестабильной стенокардией уже на начальных этапах операции в отличие от больных со стабильной стенокардией система транспорта кислорода находится в состоянии напряжения. Экстракция кислорода тканями значительно повышена. Это было обусловлено как уменьшением доставки кислорода за счет сниженной производительности сердца, так и повышением его потребления за счет перестройки метаболизма на преимущественное расщепление жирных кислот.

4. Проведение в предперфузионном периоде острой нормоволемической гемодилюции у больных нестабильной стенокардией во время выполнения операции коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения непосредственно не вызывает существенных сдвигов показателей гемодинамики, кислородтранспортной функции крови, потребления кислорода и энергообмена. После завершения этапа искусственного кровообращения у этих больных отмечается более высокий уровень энерготрат, что приводит к повышенному потреблению кислорода, увеличению транспорта кислорода и его экстракции тканями. И хотя проведение ОНГ способствует поддержанию в конце операции более высокого уровня гемоглобина, ограниченные резервные возможности по приросту производительности сердца могут привести к дисбалансу потребления и доставки кислорода.

5. В интраоперационном периоде коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения включение в состав инфузионной терапии дозированного введения концентрированных растворов глюкозы с эквивалентными количествами инсулина способствует оптимизации баланса между энерготратами, потреблением и доставкой кислорода. Потребление энергии и кислорода уменьшаются за счет оптимального расщепления глюкозы. Доставка кислорода остается на удовлетворительном уровне, не смотря на снижение содержания гемоглобина в крови, за счет более высокой производительности сердца и низкого сосудистого сопротивления.

РЕКОМЕНДАЦИИ В ПРАКТИКУ

1. Безопасное проведение острой нормоволемической гемодилюции у больных с нестабильной стенокардией требует соблюдения следующих условий:

• а) стабильные гемодинамика и коронарное кровообращение;

• б) нормальные показатели водно-электролитного баланса и газообмена;

• в) наличие правильного сердечного ритма;

• г) уровнень гематокрита выше 38%;

• д) площадь поверхности тела пациента более 1,8 м2;

• е) эксфузия крови в объеме 6±0,5 мл/кг.

2. Предсуществующий у больных с нестабильной стенокардией «жировой» тип течения метаболических процессов должен быть корригирован включением в состав инфузионной терапии концентрированных растворов глюкозы с эквивалентными количествами инсулина и К*. Введение глюкозы в дозе 0,15 - 0,3 г/кг/час способствует оптимизации баланса между энергозатратами, потреблением и доставкой кислорода

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Функциональное состояние организма определяется характером обменных процессов, их стабильностью и уравновешенностью. Метаболические процессы - это основа жизнеобеспечения, без учета которой интенсивная терапия и реанимация не могут дать желаемых результатов. Одной из основных задач, стоящих перед анестезиологом и реаниматологом, является попытка управления метаболизмом в условиях анестезии и терминального состояния, а также возмещение расходуемой энергии с целью предотвращения "самосжигания" организма.

В настоящей работе представлен анализ результатов анестезиологического пособия у 120 больных, оперированных по поводу ИБС в условиях умеренной гипотермической перфузии с фармокохолодовой кардиоплегией. Операции проводились в НИИ СП им. Н.В. Склифосовского в период с 2002 по 2006г. Среди изученных больных было 111 (93%) мужчин и 9 (7%) женщин. Средний возраст пациентов составил 55,5±9 лет

В процессе обработки материала пациенты были распределены на несколько групп.

В первую группу вошли 46 больных, оперированных по поводу ИБС в условиях умеренной гипотермической перфузии с фармокохолодовой кардиоплегией. Среди изученных больных было 45 (98%) мужчин и 1 (2%) женщина. Средний возраст пациентов составил 55,4±8 лет. У 14 (30%) больных была стенокардия III функционального класса (ФК), у 32 пациентов (70%) - IV ФК по Канадской классификации стабильной стенокардии.

Анализ динамики показателей метаболизма и кислородного баланса у больных данной группы показал, что течение оперативного вмешательства в условиях общего обезболивания характеризуется общим снижением интенсивности энерготрат организма порядка 20-25% от должного расчетного уровня. По ходу операции и анестезии отмечается постепенная перестройка метаболических процессов организма больных с утилизации глюкозы на сжигание эндогенных жиров, что сопровождается ростом потребления кислорода. Снижение утилизации углеводов подтверждается повышением уровня глюкозы в сыворотке крови, наблюдаемым по ходу оперативного вмешательства. Запасы гликогена, как источника углеводов, достаточно малы, поэтому под влиянием экстремальных ситуаций начинают расходоваться эндогенные запасы жира. Снижение дыхательного коэффициента демонстрирует повышение процессов липолиза. Перестройка метаболических процессов в организме на утилизацию эндогенного жира требует повышенного количества кислорода и сопровождается ростом его потребления.

В послеперфузионном периоде у больных наблюдается заметное повышение уровня энергозатрат, сопровождающееся увеличением потребления кислорода и выделения углекислого газа за счет преимущественного расходования эндогенного жира, а также улучшения периферического кровообращения на фоне согревания больных. Повышение потребления кислорода происходит на фоне общего снижения доставки кислорода тканям при снижении уровня гемоглобина. Компенсация поддерживается увеличением экстракции кислорода тканями. Эти метаболические сдвиги подводят организм пациентов к опасной черте, за которой потребление кислорода начинает коррелировать с его доставкой.

В 2004-2006 г. в отделе неотложной кардиохирургии НИИ СП им. Н.В. Склифосовского увеличилось количество операций у больных с нестабильной стенокардией. Эту категорию пациентов относят к группе риска в связи с высокой частотой развития интра- и послеоперационных осложнений и летальных исходов, обусловленных, в первую очередь, нарушением адаптационных возможностей организма. Вторую группу наблюдения составили 74 больных с нестабильной стенокардией, оперированные в условиях умеренной гипотермической перфузии с фармакохолодовой кардиоплегией. Среди изученных больных было 66 (89%) мужчин и 8 (11%) женщин. Средний возраст пациентов составил 55,6±8,1 лет. В предоперационном периоде у 55 (74%) пациентов была выявлена нестабильная стенокардия НА класса, у 13 (18%) - ПС класса, у 4 (5%) - НВ класса, у 2 (3%) - 1А класса.

У больных с нестабильной стенокардией уже на начальных этапах операции в отличие от пациентов со стабильной стенокардией система транспорта кислорода ' находилась в состоянии напряжения. Экстракция кислорода тканями была значительно повышена. Это было обусловлено как уменьшением доставки кислорода за счет сниженной производительности сердца, так и повышением, его потребления за счет перестройки метаболизма на преимущественное расщепление жирных кислот. В то же время у больных с нестабильной стенокардией отмечалось пониженное содержание адреналина в крови, в сравнении с пациентами со стабильной стенокардией.

В доперфузионном периоде у больных продолжалось снижение величины дыхательного коэффициента. Показатели транспорта кислорода оставались низкими. Обращало внимание достоверное снижение сосудистого тонуса и показателей катехоламинов и серотонина в крови. Стойкая фиксация метаболических процессов организма больных на утилизации эндогенных жиров и снижении утилизации углеводов подтверждалась также повышением уровня глюкозы в сыворотке крови.

В послеперфузионном периоде у больных, оперированных по поводу нестабильной стенокардии, наблюдалось заметное повышение уровня энерготрат, сопровождавшееся повышением скорости потребления кислорода при преимущественном расходовании эндогенного жира. Повышение потребления кислорода происходило на фоне общего снижения доставки кислорода тканям в связи со снижением уровня гемоглобина. Компенсация кислородного баланса обеспечивалась за счет увеличения экстракции кислорода тканями. Эти метаболические сдвиги подводили организм пациентов к состоянию, когда потребление кислорода вплотную коррелировало с его доставкой.

Одной из важных при операциях на сердце в условиях искусственного кровообращения является проблема уменьшения или отказа от использования донорской крови. Одним из методов кровесбережения, является метод интраоперационной острой нормоволемической гемодилюции (ОНГ) с применением препаратов гидроксиэтилкрахмала (ГЭК). Однако, согласно общепринятой концепции, выраженная сердечнососудистая недостаточность, нестабильная V стенокардия, стеноз ствола левой коронарной артерии являются противопоказаниями к его широкому использованию.

Из группы больных, оперированных по поводу нестабильной стенокардии, мы выделили отдельную 3 подгруппу пациентов, отличавшуюся стабильной гемодинамикой, достаточно высоким исходным уровнем гемоглобина и большой площадью поверхности тела. Больным данной подгруппы (п=29) в предперфузионном периоде была проведена нормоволемическая гемодилюция. Из оставшихся была сформирована группа контроля. Сравниваемые группы статистически значимо не различались по возрасту, тяжести основного заболевания, характеру сопутствующей патологии и операционного вмешательства.

Полученные данные показали, что у больных нестабильной стенокардией во время операции коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения проведение в предперфузионном периоде острой нормоволемической гемодилюции непосредственно не вызывает существенных сдвигов показателей гемодинамики, кислородтранспортной функции крови, потребления кислорода и энергообмена.

После завершения этапа искусственного кровообращения в группе больных с предварительной эксфузией крови в сравнении с контрольной группой отмечается более высокий уровень энерготрат, что приводит к повышенному потреблению кислорода и, как следствие, увеличению транспорта кислорода, его экстракции тканями. И хотя проведение ОНГ способствует поддержанию в конце операции более высокого уровня гемоглобина, ограниченные резервные возможности по приросту производительности сердца могут привести к дисбалансу потребления и доставки кислорода.

Основной источник всех энергетических процессов в клетке - это распад глюкозы, который может идти 3 путями: анаэробный гликолиз в цитоплазме (путь Эмбдена - Мейергофа), аэробный гликолиз в митохондриях (или цикл Кребса), прямое аэробное окисление в цитоплазме (пентозный цикл Варбурга). В каждом из трех путей распада 1 молекулы глюкозы образуется АТФ как источник энергии, но в разных количествах. Наиболее эффективными являются цикл Кребса и прямое окисление.

Каким путем пойдет распад глюкозы - зависит от ауторегуляции процесса или, возможно, от активного управления им анестезиологом, если он знает как управлять, имеет чем управлять и, самое главное, знает зачем. Реальных путей управления типом обмена у нас немного. А. Лабори [29] полагает, что серотонин стимулирует переход окислительно-восстановительных процессов на III путь, тогда как инсулин действует противоположно. Видимо, энергетические окислительно-восстановительные процессы должны улучшаться, если при необходимости срочного расхода энергии использовать глюкозо-инсулиновую смесь, которая 9 увеличивает клеточный потенциал и стимулирует 1-11 пути метаболизма.

Выше уже сообщалось, что во время анестезии и операции коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения у больных отмечается постепенная перестройка метаболических процессов с утилизации глюкозы на сжигание эндогенных жиров. Эта энергетическая перестройка сопровождается ростом потребления кислорода, что особенно заметно в послеперфузионном периоде. Повышение потребления кислорода происходит на фоне общего снижения доставки кислорода тканям в связи со снижением уровня гемоглобина. Компенсация поддерживается за счет увеличения экстракции кислорода тканями. Учитывая эти данные, мы предприняли попытку провести интраоперационную, коррекцию метаболических процессов за счет постоянной инфузии концентрированного раствора глюкозы и инсулина. Из группы пациентов с нестабильной стенокардией была выделена дополнительная подгруппа в составе 18 (100 %) мужчин, средний возраст которых составил 57,7±7,6 лет. В качестве группы сравнения была использована группа пациентов, которым проводилась ОНГ без инфузии ГИС. Сравниваемые группы статистически значимо не различались по возрасту, тяжести основного заболевания, характеру сопутствующей патологии и операционного вмешательства.

Несмотря на тот факт, что пациенты группы с постоянной интраоперационной инфузией глюкозо-инсулино-калиевой смеси по характеру заболевания, тяжести предоперационного состояния и объему оперативного вмешательства достоверно не отличались от больных группы сравнения интраоперационные показатели метаболизма, кислородного баланса и гемодинамики у них отличались коренным образом. Уже на первом этапе наблюдения обращало внимание, что уровень энергозатрат пациентов основной группы на фоне инфузии глюкозо-инсулиновой смеси был почти на 20% ниже, чем у больных сравниваемой группы. Высокие значения дыхательного коэффициента свидетельствовали о преимущественном метаболизме углеводов, что сопровождалось оптимальным потреблением кислорода. На фоне метаболизма глюкозы отмечалась высокая степень зависимости потребления кислорода от уровня энергозатрат (К=0,90, р<0,05). Поэтому N02 У пациентов основной группы был на 25% ниже, чем в сравниваемой. Показатели гемодинамики были оптимальными: СИ был выше, а ИОПСС ниже, чем у больных группы сравнения. Соответственно, уровень доставки кислорода у пациентов на фоне инфузии глюкозо-инсулиновой смеси был на 10% выше. Далее по ходу операции у больных сравниваемой группы отмечалась существенная перестройка метаболизма на преимущественное потребление жиров, что требовало повышенной утилизации кислорода и напряжения системы кислородного транспорта. В основной группе показатели метаболизма, кислородного баланса и гемодинамики оставались стабильными вплоть до периода искусственного кровообращения. Сразу после завершения искусственного кровообращения и до окончания операции у больных группы сравнения отмечалось значительное повышение уровня энергозатрат и потребления кислорода на неблагоприятном фоне усиленного расщепления жиров. Рост потребления кислорода сопровождался снижением его доставки, который вплотную приближался к критическому для категории пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца (330 мл/м2/мин), при этом наблюдалась линейная зависимость потребление - доставка. Учитывая тот факт, что лимитирующим звеном в транспорте кислорода является система кровообращения, которая на момент окончания операции у больных сравниваемой группы при заметном снижении количества носителя кислорода была недостаточно эффективной, эти пациенты в ближайшем послеоперационном периоде балансировали на достаточно тонкой грани регуляции метаболизма. Любой сбой мог привести к критическим последствиям для этих больных. При этом нормальные цифры руОг только подтверждали факт напряжения компенсаторных механизмов, в частности за счет увеличения ЕхТОг

У пациентов основной группы на фоне инфузии глюкозы и инсулина в послеперфузионном периоде также отмечался рост энергопотребления, но он был значительно ниже и не приводил к повышению роста потребления кислорода. Это было обусловлено тем, что у больных данной группы и в послеперфузионном периоде метаболизм покрывался за счет расщепления глюкозы, требующей меньшего потребления кислорода. Несмотря на тот факт, что у пациентов основной группы к окончанию операции уровень гемоглобина также понизился, доставка кислорода у них находилась на удовлетворительном уровне, что было обусловлено хорошей производительностью сердца и низким сосудистым сопротивлением. Содержание кислорода в артериальной и венозной крови, его экстракция тканями у больных данной группы были нормальными.

Следовательно включение в состав инфузионной терапии дозированного введения концентрированных растворов глюкозы с эквивалентными количествами инсулина в интраоперационном периоде коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения способствует оптимизации баланса между энергозатратами, потреблением и доставкой кислорода. Потребление энергии и кислорода уменьшаются за счет оптимального расщепления глюкозы. Не смотря на снижение содержания гемоглобина в крови, доставка кислорода остается на удовлетворительном уровне за счет более высокой производительности сердца и низкого сосудистого сопротивления.