Автореферат и диссертация по медицине (14.00.37) на тему:Влияние традиционной и высокочастотной искусственной вентиляции легких на легочную и центральную гемодинамику (клинико-экспериментальное исследование)
Автореферат диссертации по медицине на тему Влияние традиционной и высокочастотной искусственной вентиляции легких на легочную и центральную гемодинамику (клинико-экспериментальное исследование)
У д д АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СССР ^'.ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР ХИРУРГИИ
На правах рукописи
ЛУКЬЯНОВ Максим Вячеславович
ВЛИЯНИЕ ТРАДИЦИОННОЙ И ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ИСКУССТВЕННОЙ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ НА ЛЕГОЧНУЮ И ЦЕНТРАЛЬНУЮ ГЕМОДИНАМИКУ (клинико-экспериментальное исследование)
14.00.37 - Анестезиология и реаниматология
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Москва - 1991
Работа выполнена в отделе анестезиологии Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР.
Научный руководитель . -член-корреспондент АМН СССР,
профессор А. А. Бунятян.
Научный консультант -профессор Ю. В. Бирюков.
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,
профессор В. А. Гологорский; доктор медицинских наук, профессор А. В. Мещеряков.
Ведущее учоеждение - Центральный ордена Ленина институт усовершенствования врачей Министерства з дравоохранения СССР, кафедра анестезиологии.
Защита диссертации состоится 29 октября 1991 года в 15 часов на - заседании Специализированного ученого Совета
( шифр .................. ) Всесоюзного научного центра
хирургии АМН СССР.
Адрес: 119435, г.Москва, Абрикосовый пер., дом 2.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР.
Автореферат разослан "??.\..с®.н.т.я.бР.я.... 1991 года.
Ученый секретарь Специализированного ученого Совета
доктор медицинских наук Е.Б.Свирщевский
-t
ТГ.'И
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРНО ТГПСА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. В торакальной хирурпги нарушения кровообра-:я и газообмена обуслоздевы тем,' что легкие как орган яизнеобеспече-являютея объектом гзрургпческой агрессии.
3 этих условиях представляет несомненный интерес проблема оптима-,ии вентиляционного обеспечения больного согласно этапу и виду one-■ивного вмешательства.
Известно, что стандартные метопы анестезии и вентиляции легких 1зываются недсстаточкш.ш .для адекватной защиты при операциях на лег:, - трахее- и бронхах (Еунктян А.А., Бажнгина М.А., 1989; Шгзяхов З.М., 12 и др.).
Несмотря на страдательные эффекты традиционной I-I3JI на гемоданами-лшйоциркуляцпэ и т.д. этот метод вентиляционного обеспечения оста-:я доминирующим в торакальной хирургии.
В настоящее время успешно применяется в анестезиологической и реактологической практике такой новый вид искусственной вентиляции ?кпх как высокочастотная вентиляция - (ЕЧ ИВЛ).
По нет единого шенля о механизмах влияния ВЧ НЕЛ на МОС и .другие показателз центральной л легочной гемоданаывки.
Несмотря на большой объем литературы по изучению влияния ВЧ ИВЛ организм человека (!'е.двединекий И.Д., 1989; Юдин В.А., 1986; Мелънп-з A.:i., 1985; Санникоз В.П., 1986; Аттаханоз 13.Э. , I985.Bouby J.J., al., 19S6; El-Baz It. 1985, 1937; Koga H. et al., 1936'; Noble 3. et ., 1987; Hakatsuka M., et al, 1989; Bryhta 0., 1988, 1989) рокие экспериментальные исследования (Мовсумоэ Ф.Ю., 1987; Лескпн Г.С. 37; ?ishler :Л. et al. , 1986, Gallagher T.J. et al. , 1989) ДО x пор нет единой концепции, объясняющей .механизм действия ВЧ ИВЛ, ее аянзе на легс-чнун гдихроциркуляциз и на взашоалакнЕе кровообращения льоого :•: малого кругов.
Пои этом c-тметнм, что исследования влияния ВЧ ИВ1 на малый круг овообразэния з мировой литературе освещены недостаточно.
В числе множества факторов, оказывающих влияние на газообмен в гких, несомненно, одно из ведущих мест принадлежит состоянию микро-ркуляцип з легких. Показано, что нарушение легочной шкрощгокуляцая тает вадную роль в патогенезе цктраоперациенной дыхательной недоста-¡чности и отека легких (Ткаченко С.Б., 1990; Симбырцев С.А., Беля-
ков H.A., IS86; Куприянов' 3.В. и пр., 1975; Дворецкий Д.П., Ткачен-ко Б.И., 1287). В связи с этим представляет собой несомненный интерс изучение влпянта традиционной и ВЧ ИВЛ на более тонком уровне - на уровне исследования микроциркуляции легких (МЦ) и траЕСкапиллярного нассообмена (ТКМ).
Повреждения легких разной этиологии в том числе связанные с 1-Е. имеют сходные клинические проявления в видо дыхательной недостаточна Клиника повреждений часто развивается остро, нередко на фоке травш 1ли интоксикации, и, вероятно, поэтому подобные случаи именуются си: ромом "шокового" легкого.
Более глубокое изучение этого процесса в легких z .анализ работ Еыходятах в свет по этой проблеме, дают основания полагать, что одн аз ватных, а в ряде случаев ведущих факторов тканевой деструкции яз гтся /ликрсзмболпчесгсне повреждения (Симбирцов С.А., Беляков H.A., I Это положение в равной мере относится к последствиям массивных трал фузий консервированной крови, операций с использованием экстракорпс ральных яерфузлй, травм опорно-двигательного аппарата, акушерской у другим вида.1.; патологий.
3 практике интраопорациолных траксфузий мо.т.ет возникнуть эмбо: микрососудсз различными частицами.
Микроэмболами могут быть осколки гемосорбентов и волокон филь: вальных материалов (Кулик A.M., 1986), крупные молекулы декстранов ?ак.т.в форменные элементы крови при гомотрансфузиях. Особенно тро;.;б( коцитарная масса (С.А.Слмбирцев, Н.А.Беляков, 1986 ,.Куликова Л.П. др. 1989).
Эмболия микрососудов легких зировыыи частицами возникает при -мах опорно-двигательного аппарата или как осложнение после операци по поводу пересадки костного мозга.
Несмотря на интенсивное изучение патогенеза микроэмбслий, хун окирование микрососудистого русла легких в этих условиях остается достаточно изученным. В значительной степени такое поло;хение обусл но небольшой информативностью косвенных методов изучения микроцпрк дни, используемых з клинике. 3 связи с этим зозрастает значение зб рименгальных исследований патологического процесса на баологическх целях, "сходя из этого мы сочли вааныы изучить возможности вентплг сннсй терапии этих состояний с использованием как традиционного, " и высокочастотного способоз ЛВЛ.
Изучение влияния БЧ и традиционной IIBJI на организм больного,
дание целостной концепции детерминации гемодинамических эффектов, газообмена и меняющихся от этого метаболических потребностей органа (легких) развивают и углубляют общепринятый в анестезиологии принцип. индивидуализации анестезии и вентиляционного обеспечения в зависимости от' вида и этапа хирургического воздействия.
Проведенный анализ взаимосвязи и взаимозависимости эффектов,вызываемых различными способами исхуссгвенной вентиляции легких, дает возможность научно обосновать и расширить применение способа ВЧ ИВЛ, а так.?.е оценить эффективность применения традиционной ИВЛ на основном этапе операции, и в условиях острой готовой мпкрозмболнп легочко2 артерии (МЭМ) и отека легких, чем и определяется актуальность данной работы. •
Научная новизна исследования
Для объективизации влияния ВЧ ИЗ! на состояние микроциркуляторно-го русла легких в норме и патологии была использована методика цриниз-ненной биомикроскопии легких в экспериментальных исследованиях.
Впервые с использованием прямых методов оценки кровотока по легочной артерии и аорте изучено прецизионно и селективно в условиях эксперимента деятельность празых и левых отделов сердца, а такие взаимодействие и взаимозависимость ме.-цу функциональным состоянием малого и большого круга. Выявлены и проанализировали компенсаторные механизмы в сердечно-сосудистой системе, возникающие на острую мировую МЭЛА. Доказана эффективность ВЧ ИВЛ в терапии МЭЛА и микроэмболического отека легких в условиях острого эксперимента.-.
Установлено, что в основе разрешения микроэмболического блока лежит способность ВЧ !1ВЛ к размельчению жировых эмболов путем воздействия высокочастотных резонансных колебаний дыхательной струи на МЦР с последующим паосалем фрагментов эмболов в систему легочных вен. Впервые в условиях эксперимента обоснован и доказан принцип детерминации между состоянием кровообращения в большом и малом круге, состоянием МЦР легких и характером вентиляционных воздействий. Доказано, что под влиянием ВЧ ИВЛ происходит гемодинамическая разгрузка правых отделов сердца и волеыическая разгрузка малого круга кровообращения.
Выполнено оригинальное комплексное исследование, оценивающее эффективность традиционной и ВЧ ИВЛ в обеспечении метаболических потребностей организма на основе состояния внутрилегочного газообмена, легочного кровообращения, производительности сердечно-сосудистой системы и кислородно-транспортной функции крови в условиях торакальных хирур-
гических вмешательств. Для анализа воздействия различных способов ИВЛ на 1фовообращение малого круга в клинических исследованиях использованы методики катетеризации легочной артерии многопросветным катетером типа "Свак-Гаяз" и модифицированная методика электронмпедансной оценки внесосудистой кидкости легких, ее интерстициалънсй и клеточной составляющей. Доказано, что в эффективности газообмена при различных способах ИВЛ независимо от г ^-С^ большая роль принадлежит воздействию 1 метода ИВЕ как такового на кровообращение большого и малого круга. Произведена оценка некоторых факторов, влияющих на механизмы фильтрации через гематоинтерстициальный барьер при традиционной и ВЧ ИВЛ "в условиях торакальных хирургических вмешательств.
Совместно с ММЗ "Скорость"-предложен, разработан и применен в клинической практике разделитель потока дыхательного газа для условий БЧ ИВЛ, позволявший проводить селективную ВЧ ИВЛ с использованием одного . аппарата ЛЧ ИВЛ.»
Пельт оиибвные задачи~исследования •
Целью настоящего исследования явилось изучение взаимосвязи и взаимозависимости между состоянием МЦР легких, кровообращением в малом круге и центральной гемодинамикой на фоне традиционной и ВЧ ИВЛ в условиях модели микроэмболии легочной артерии и отека легких, а тахяе во время торакальных хирургических вмешательств.
Данная цель предполагала решение ряда задач, из которых наиболее существенные:
- I - изучить особенности гемодинамики большого и малого круга кровообращения, деятельности правых и левых отделоз сердца, а такзсе состояния микроциркуляторного русла легких в условиях традиционной и ВЧ ИЗЛ;
- 2 - предложить патофизиологическую концепцию взаимозависимости гемодинашческих эффектов, вызываемых традиционной и ВЧ ИЗЛ в большом и малом кругах кровообращения;
- 3 - изучить характерные черты и особенности гемодинамики большого и малого кругов, функционального состояния празого и левого отделов сердца, микроциркуляторного русла легких, а такие водного баланса легких на различных стадиях МЭЛА на фоне проведения традиционной и 34 вентиляции с использованием патологоанатомических методов исследования;
- 4 - выявить и оценить эффективность механизмов компенсации в системе кровообращения в условиях МЭЛА на фоне обоих видов ИЗЛ;
- 5 - изучить в условиях торакальных хирургических вмешательств Зектизность внутрилегочного газообмена и кровообращения, а также овосбращения большого круга на фоне проведения традиционной и 34 Л; •
- £ - изучить в условиях торакальных хирургически: вмешательств консмернссти транскапиллярного массообыена в зависимости от вида ис-сствекной вентиляции и этапов операции.
Теоретическая и практическая значимость работы включает в себя нес-1Лько аспектов.
1. Результаты экспериментальных исследований позволили нам научно ¡основать и расширить показания к применению метода ВЧ ИВЛ в клиничес->й практике (в случаях легочной гипертензии,пульмонэктомии, перегрузки авых отделов сер.цца), исходя из свойственной ВЧ ИВЯ возможности обес-чивать доляный газообмен с минимальным повреждающим воздействием на кроциркуляцию и кровообращенио в целом. '
2. Разработанная патофизиологическая концепция влияния ВЧ ИВЛ на нкции и системы организма позволяет рекомендовать к. использованию 'от способ искусственной вентиляции для успешного лечения мировой >ЛА и эмболического отека легких.
3. Использование традиционной ИВЛ на основном этапе операции при-|.дит к нарушению кровообращения и транскапиллярного массообмена в лег->м в процессе выполнения хирургических манипуляций и не рекомендуется применению.
4. Б процессе выполнения работы усовершенствован и адаптирован
1я условий интраоперадионного мониторинга метод разведения электроим-¡.дансных индикаторов (положительное решение ВНИИ ГПЭ от 05.05.91 по швке на изобретение й 4842018/14) легко воспроизводимый в клзгаичес-гх условиях -и в эксперименте/
5. Создан разделитель потока .дыхательного газа, который позволяет шолнять равномерную струйную ВЧ вентиляцию обоих легких или разных >лей одного легкого, используя один аппарат ВЧ ИВЛ.
Реализация результатов работы • ■ "
Разработанные и исследованные варианты традиционной и высокочас-зтной искусственной вентиляции легких при операциях на легких и орга-IX средостения внедрены в практику и широко применяются во Всесоюзном ручном центре хирургии АМН СССР, Центре пульмонологии Латвии на базе эспубликанской клинической больницы им. П.Стра.дыня, отделений анесте-
зиологии, реанимации и интенсивной терапии Ташкентского филиала Всесоюзного научного центра хирургии А!ЛК СССР.
Агообацпя габоты
Основные положения диссертации доложены:
1 - на научно-практической конференции отдела анестезиологии всесоюзного научного центра хирургии АМН СССР (протокол й 7 от 12 июля 1991 г.);
2 - на Мезцунаро д-юм симпозиуме "Высокочастотная искусственная вентиляция легких" (Чехословация, г.;.!артин, 1589 г.);
3 - на I Международном конгрессе сердечно-сосудистой и грудной хирургии (г. Рига, 1950 г.);
4 - на Зсесовзной школе-семинаре молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы торакальной и сердечно-сосудистой хирургии" (г. Москва, 1990 г.);
5 - на 2 Всесоюзном конгрессе по болезням органов дыхания (г.Челябинск, 1991 г.);
6 - на Меацунароцком симпозиуме "Роль бронхиального и легочного кровообращения в обмене жидкости и белка в легком" (г. Ленинград, 1939 г.).
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 12 работ. Список приведен в конце автореферата.
Объем п структура диссертации
Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения , выводов, практических рекомендаций, приложения и указателя литературы, которые вклшает наименования ( отечественных и иностранных авторов).
Диссертационная работа изложена на страницах машинопис-
ного текста'и содержит таблиц, рисунков, схе!
По теме диссертации создан 10-ти шнутный видеофильм з качестве иллюстрации к тексту.
С0ДЕР1АШГЕ РАБОТУ
Г. Экспериментальная частьх)
3 основу работы псло~ен анализ наблюдений т. исследований, прове-энный у 20 экспериментальных кивотннх (котов) во время перехода с тра-пцнонно:: на высокочастотную 'ЗЛ, а так.~е сравнительна: анализ влияния радпцнонной и 34 113Л на кровообращение и на микрсдиркуляцию в легких норме и в условиях острой -грозой мпкроэмболип и развивающегося последствии стека легких. Пссле окончания эксперимента проводилось дательное .татологсанатсмггческсе исследование сердечно-легочного ксмп-екса с целью сценки состояния водного баланса в легком, а таклэ макро-микрспредаратоЕ легких.
Острые эксперименты проведены на котах, массой 2,3-3,2 кг. Сбц7в нестезию и традиционную II3JI проводили согласно принятой и отработанной лаборатории патофизиологии дыхания BHKÎGII и 1С А.'"I СССР методике. 2з-ютным внутрибрюшинно вводили пентобарбитал 30-4С от/кг, проводили трахе-'омию и переводили на '.31. После левосторонней тор^акотомии по 4-му мен-юберью для изучения гемодинамики на конусе легочной артерии и восходящую часть аорты устанавливали ультразвуковые датчики. По мере уменьшения ¡аркотическогс эффекта дополнительно ззодили пентобарбитал.
Методика вентиляционного обеспечения. Традиционную ШЗЛ осудзствлл-ш с псмодьи дыхательного аппарата "ДАМ ЗПН-2" для лабораторных ,?.ивот-пгх с фракцией вдыхаемого кислорода 30-40^ ( FjC^ = ~ ^Р3-гетры вентиляции били следующими: шхятельный объем (ДО) 50-80 мл, ми-гутный объем дыхания (МОД) 1,100 - 2,100 л/млн, частота дыхания (ЧД) [5-21 мин-1.
Высокочастотную '.ИЛ проводили с помогаю аппарата "Сппрон-601". Вентиляцию проводили струйно с частотой 100 мпн"^, ссотносением вдох/ выдох = 1/2, МОД = 1,900 - 2,500 мл/мин и Fj02 >0,5. 3 обеих видах SJI дазление в трахее оценивали с помоцыэ стрелочного манометра в миллиметрах водного столба через тонкий катетор, введенный в трахею до уровня карпны.
Экспериментальная часть тзаботы была выполнена в научно-исследовательском институте обпей" патологии и патофизиологии (ВНШТОП и И?) AM СССР, в лабоЬатсоии патофизиологии дыхания. Изучение гемодинамики проводилось совместно с д.б.н. Н.З.Сансцкой и к.т.н. Д.Д.Мацп-евским, а ¡.шкроцпркуляции с к.м.н. С.0.Алейниковы;.!.
- о -
Методика исследования кровообращения. Гемодинамику в большом и мало11 круге исследовали на основе отечественного мониторного комплекса "МХ-01" (А.А.Бунятян и .др., 1977, 1932) ультразвуковым методом (Д.Д.Ма-циевский, 1970, 1984).
Давление крови в легочной артерии регистрировали с помощью электроманометра (Д.Д.Мациевскиы, IS84; Н.В.Саноцкая, 1936). Системное артериальное .давление измеряли в бедренной артерии ртутным манометром.
Сигналы с .датчиков поступали, в аналого-цифровое вычислительное устройство и .далее в виде кривых на экран монитора "МХ-01" и на 6-ти канальный самописец.J4I-333"-..
На самописце регистрировали еле .дующие кривые:
1. баланс между выбросом правого и левого желудочка- в %;
2. .давление крови в легочной артерии в мм. рт. ст.; .. . . 3. линейная скорость кровотока'в аорте, см/сек;
• (4...^объемная скорость кровотока в аорте, мл/мин;
151''линейная скорость -кровотока в легочной артерии, см/сек;
У: 6. объемная скорость кровотока в легочной артерии, мл/мин.
Таким образом мы осуществляли гемо.динамический мониторинг в систе-, ме" V on Иле " раздельно большого и малого кругов кровообращения, в реальном масштабе времени.
Для расчета дополнительных показателей гемодинамики большого и малого 1фуга раздельно использовали персональный компьютер в программе " SC-2".
Для расчета параметров большого круга кровообращения (ударный и .сердечный индексы, ударный объем, работа левого желудочка, индекс ударной работы левого желудочка, насосный коэффициент левого желудочка, общее периферическое сопротивление) использовали значение сердечного выброса в аорту, а .для параметров малого круга (ударный и сердечный индексы, ударный объем, работа правого желудочка, индекс ударной работы ' правого желудочка, общее легочное сопротивление, легочное артериоляр-ное сопротивление) соответственно значение сердечного выброса в легочную артерию. Формулу расчета микрососудистого давления (КД) заимствовали из работы Erdman I. et al. , 1875, а формулы расчета прекапилляр-ного и посткапиллярного сопротивления из монографии Д.П.Дворецкого, Б.И.Ткаченко, 1987. Остальные расчетные формулы взяты из технического задания автоматизированной системы для расчета показателей гемодинамики и кислородно-транспортной функции крови. (А.М.Пельц, И.©.Пинский, Б.И.Караваев, 1988). Таким образом в системе малого круга кровообраще-
гая было проанализировано 16 параметров, а в системе, большого круга -
Статистическая обработка данных осуществлялась на компьютере 'PDP 11/34" (С1ПА) методом парных сравнений по "7" критерию Стьюдента.
''п"41"всс^тг'с::з^9гднгс' озг'бо.^и лето—*"1"" ас,г~~'"т"т ("""^j 5 эксперименте использовал:: модель острой жировой "ЗГА при помощи введения скрашенного оливкового млела 1,2 мл/кг.
изучения ••и:"^;н::~гу лядин (ТН ? 'Изучение Г.Щ суб-
злез-эгльн^н. отделов легких проводили с немощью мс сзанной методи-
ки прижизненной контактной :.дп-:роскоп::и легких (С.С .Алейников и др., 1935, I9SE). Подопытное животное помещали.на лабораторный столик под объектив ми;:рсскопа. В состоянии наркоза животным выполняли боковую то-ракотсмию слева по 4-му межреберью. Контактную линзу объектива устанавливали на субплевральную поверхность легких.
С микроскопа "Ламам P-I" изображение микросссудоз легких передаивалось на зидеоконтрольное устройство (видеокамера и видеомониторы) и регистрировалось с помощью видеомагнитофона "Ш-'.ОЗ" ("ЛОМО", Ленлнг-рад).
С помощью прибора для полуавтоматического анализа изображения "АЛМ" фпр:.з " Leitz " (5рг) и " Olivetti' (Италия) объективизировали данные контактной бкомпкроскопии легких, определяя индекс капиллярной перфузии ('.ЯП).
Матсшт:-:? гтатолсгср-нгугэг.тпческого исследования. После окончания эксперимента животных выводили из опыта путем внутривенного введения 200-300 :.т пентобарбитала (з соответствии с международным соглашением по лабораторным животным). Через 15 минут после остановки дыхания и кровообращения проводил!: патологоанатомпческое зскрытие. Оценивали ха-вактетэ и степень прокрашивания макропрепарата легких, г также производили забор :.:атериала для гистологического изучения.
Для количественной опенки зыраженности легочного отека определяли легочный коэффициент (Ж) и сухой остаток (СС) (Лазарис Я.А., Се-реброЕСкая '-'..А., 1962).
Этапы исследования:
1. Исследование кровообращения на фене проведения традиционной ПЗЛ осуществляли в течение первых 30 минут, после перезода животного на традиционную ИВЛ.
2. Гемодинамические эффекты ВЧ ИВЛ исследовали после перевода животного с традиционней на высокочастотную вентиляцию на 1-ой, 5-ой,..,/-
-1020-й , 30-ой 1ганутах.
3. Состояние гемодинамики после жировой микроэмболии изучали в конце' 1-ой минуты введения эмболов, а также на 3-ей , 7-ой, 10-ой, 15-ой, 30-ой, 40-ой минутах на фоне проведения традиционной и 34 ИЗ! и на 60-ой минуте на фоне БЧ ИЗЛ.
4. Состояние микроциркуляции рассматривали как в исходе, до зде-могенного воздействия на фоне традиционной и высокочастотной ¡ПЭД, так и после введения масла на 10-ой, 20-ой, 30-ой, 40-ой минутах на фоне обоих видов ИВЛ и на 30-ой минуте на фоне ВЧ ИВЛ.
Подробное изложение мето.дики вентиляционного обеспечения, методики исследования гемодинамики и мето.дики воспроизведения 1ЛЗЛА .дано во 2-ой главе .диссертации.
2. Клиническая часть
В основу работы положен анализ'клинических наблюдений и исследо-,-ваний, проведенный у 229 пациентов, во время торакальных оперативных . ' вмешательств^ выполненных "в условиях различных вентиляционных методик на начальном,. основном и заключительном этапах операций. Исследования .' были проведены у 229 больных в возрасте от 14 до 84 лет. Преобладали лица мужского пела в возрасте от 51 до 60 лет. Основной хирургической патологией, явившейся поводом к операции были периферические новообразования долей легкого, а также бронхов и трахеи (70,3$). Всем больным были выполнены операции из бокового торакотомного доступа со вскрытием плевральной полости, причем у 159 они сопровождались резекцией легочной ткани.
Для выполнения поставленных задач мы проводили исследования на четырех этапах. На первом этапе было исследовано 229 больных, 'которым проводили традиционную двулегочную объемно-циклическую вентиляцию на начальном этапе операции (от поворота на бок до установки больших ранорас-ширителей). На втором этапе было исследовано 168 больных,-которым проводили такое же вентиляционное обеспечение, только уда на основном этапе операции (выполнение основных хирургических манипуляций до окончания резекции легкого). На третьем этапе исследовано 92 больных, которым проводили .двулегочную высокочастотную вентиляцию на основном этапе операции. Четвертый этап исследования включал в себя изучение 160 больных, которым проводили также как на первом и втором этапах традиционную двулегочную объемноциклическую вентиляцию только на заключительном этапе операции (от момента .дренирования грудной полости до момента ушивания грудной стенки).
С целью рандомизации исследованных групп выбрали одинаковую фрак-
о кислорода во вдыхаемой смеси ( FjOg 0,8) как в условиях тради-энкой, так и в условиях высокочастотной ИМ, а такта одинаковую для зх этапов исследования методику анестезии.
Для анестезиологического обеспечения больных на всех этапах пс-гдозанпя использовали методику многокомпонентной внутривенной анес-зии на основе капельной икфузпи кетамина (И.Е.Пиляева, IS52).
Исследования гемодинамики провс.дили с использованием отечествен-то аналого-цифрового вычислительного комплекса (А1ЩК "Симфония -З.МТ" .А.Бунятян и соавт., IS74, IS77, 1982), а также с помощью хирургичес-х мониторов "мХ-01" и "МХ-03"). Системное артериальное давление (АД) гистрировали-с помощью датчиков комплекса. Для этого производили нкцию лучевой артерии иглой - катетором " IntrEnulle " (фирмы Vj-ggon ", Франция). С пот,ющыз АЦЗК вычислялись систолическое,.дпа-олическое и среднее АД.
Для исследования показателей гемодинамики малого круга кровооб-.щения использовали катетер типа " Swan - Ganz 'который вводили
рез внутреннюю ярёмную ~ вену по методу Сельдингера. Регистрировали ¡столическое давление в легочной артерии (ДЛАс.), диастолическое ШАзй, среднее (ДЛАср.),'а такне центральное венозное давление (ЦВД) правом предсерщ::; (ДПП).
Фракцию кислорода в дыхательной смеси контролировали оксиметрсм юизводства HDffl медицинского приборостроения.
Таким образом мы осуществляли темодинамический мониторинг бользо-) и малого кругов е системе " on line ".
Методика вентшкцпонкого обеспечения. Выбор параметров искусстзен-)й вентиляции легких осуществлялся индивидуально, учитывая предопера-мнную оценку функции внешнего дыхания (5ЩД), а такде показатели ок-1генации и элиминации С02 в артериолизовакной капиллярной крови. Тра-адпонную объемно-циклическую ИЗЛ осуществляли аппаратом "РО-6" или PC-6H", с FjO;, Зг 0,8.
ВЧ ИВЛ проводили отечественным аппаратом "Спирон-601" производ-гва ВНИКШ. В зависимости от зида и этапа оперативного вмешательства, также от наличия одно- или двухпросветной интубационной трубки про-одили либо инфекционную ИЗЛ при давлении 0,5 - 1,0 атм., с частотой 00-150 в мин к соотношением вдох/выдох = 1/2, либо струйную ВЧ ИЗЛ использованием одного или .двух инсуфляционных катеторов, ка-.дый из оторых вводили в один из главных бронхов. При операциях с открытым нхательным контуром на начальном этапе работы использовали 2 аппара-а для ВЧ ИВЛ, впоследствии, благодаря разработанному наш устройству, ти катетеры соединяли с одним аппаратом ВЧ ИВЛ. При проведении струй-
ной 34 ИВЛ посредство;.' кгтеторов использовали те ке параметры вентиляции, что и при инфекционной ВЧ ИВЛ, только с рабочим давлением 1,2 - 2,2 атм гЧо0 при струйной и инфекционной ВЧ ИЗЛ ^ 0,8.
Исследование газов крови и элэктзелитов провсддлссь на аппарате A2L-2 фирмы "Radiometer " ZS-лПЯ И CS.'.-2 фирмы "Hemoxi-eTer "IlH::.".
Ксдлсидно-ссмотпчгсное давление плазмы крови определили дрпбеозл ." JL - I8C" фирмы "Weil Oncomeir " (CIÜA). Лля определения лагтата кре-зи испсльзевали лактат-анализатор "540 - Roche " фирм; "bio-Electronic' (Швейцария).
Исследования л£С и газов крови проводили е артериальной н смешанной венозной крови. Таким образом мы осуществляли метаболический мониторинг протекашей и оттекасаей от легких крови в системе " of lir.e". Лля автоматического расчета показателей гемодинамики, газообмена, кислородно-транспортной функции крови мы использовали персональный компьютер, который используя алгоритмы автоматизированной системы выдавал информации о состоянии гемодинамики большого и малого кругов кровообращения, кислородно-транспортной функции крови z метаболизма, внутрилегоч-ного газообмена.
Всего было проанализировано 78 параметров, из которых 42 исходных и 36 расчетных.
Статистическая обработка данных осуществлялась на компьютере TD? - 11/34. Достоверность различий определяли по "Т" критерию Стьы-пента.
Исследования г С5~Л проведены с помоаыо метода разведения электропиледанскых индикаторов (А.К.Веткин с соавт., I2ES: К.М.Крпзпц-кий и В.Б.Кпсдухлк, 1257, IS33, 1989) в напей модификации.
Для регистрами; электрического сопротивления крови использовали лучевую артерии.
С целью адаптации методики разведения электропмпедансных индикаторов к услозиш.; операционной электрическое сопротивление дзитущсйся крови измеряли экстракорпорально. Для этого артериальную кон;:лю соединяли с автоматически:.! сприцем-отсоссм посредством специально разработанного устройства датчика.
Анализ корреляционной зависимости значений Г.'.ОС, полученных тег-медилюционкым методом z методом разведения электроимпедансных индикаторов состазляет(г = 0,844), Р < 0,05.
Еыла получена так.~е высокая корреляция ь:а.~ду значениями 032Л,'полученными с псмсдьа метода разведения злектронмпедансных индикаторов и методом wet ./ dry опробованная на лабораторных zhbot-
н=д: ; г =:,529), (? < 2,05) (Н.М.Кризицндд, З.З.Киолухпн, 1991).
Размерность и дсрядок полученных в назг.с наблюдениях характеристик "ЗГЛ совпадают с опубликованными з литературе (Н.Е.Хсрохорддн с СсадТ., IC29, I .Kudoh et al. , 1937, Staub:;, et al., 1932).
На модификацию метода разведения электронмпедансных индикаторов применительно к условиям торакальных хдруртическпх вмешательств нами была полнена приоритетная справка, а затем положительное радение Z-IZ'. ГПЗ ст 5 :::---:я 1991 г. к заявке-на изобретение "Способ сдределения электрического сопротивления крови з артериальном русле" (.': 4849013/14).
Подробнее дзлог.енне анестезиологического пособил на этапах дреме-ддкацдд, вводного наркоза и поддержания анестезии, а такле методики определения ".ОС и 02ГД дано во 2-ой главе диссертации.
ЭТАП! '.'.ССЛЕДСЗАН'Л:
Сравнения проводили медду четырьмя этапами. Первый этап исследования соответствовал началу операции. Его выполняли на фоне традиционней 7J3JI. Второй этап исследования соответствовал основному этапу оперативного вмесательства на фоне традиционной Третий этап - основное этапе операции на фоне БЧ ИВ.Ч. И, наконец, четвертый этап исследования соответствовал заключительному этад7 операции на фоне традиционной ИВЛ. Сравнительный анализ проводили иегцу вторым и третьим этапами, а таюв мехду первым, вторым я третьим 'этапами. То есть иа сравнивали эффективность традиционной и 34 ИВЛ на основном этапе операции, а так~е изменения гоиеостаза з течении всей операции на фоне традиционной 7.3.1. Анализируя КОС, с о дерзание лактата, КОД, осмолярности, общего ?елка проводил:: сравнение мегду прптекаюдей и оттекаюзей от легких
РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИ»Ш1ТАЛЬНСГа ИССЛЕДОВАНИЯ
Темодинампческпе эздекты ВЧ ТТ331. После перевода экспериментального животного на 34 ИЗЛ отмечали достоверное снижение давления в легоч-еой артерии на 44%, ? < 0,05 (рис." I). Микросссудистое давление (КД) также снизилось по сравнению с условиями тр. ИВЛ ка 4£,34% (Р < 0,0?). Снижение дазления в системе легочной артерии обусловлено во многом с ни- . жением сосудистого сопротивления в малом круге (рис. 2). Известно, что 50% ОЛС составляют стенки сосудов, непосредственно соприкасающиеся с альвеолой ( Картвака V. et а1., 1984, 1990). А их деформация в первую очередь зависит от пикового дазления в дыхательных путях, которое на •фоне ВЧ ИВЛ составляет 1,8 - 2,5 см. вод. ст.;-на фоне традиционной " ИВЛ - 9-10 см. вод. ст., измеренное на уровне бифуркации трахеи. В результате снижения общего сосудистого сопротивления на 38,135? (Р < 0,05), ¡прекашллярного на 28,88% и посткапиллярного на 31,2%, а также снижения' давления "в системе* лэгочб ей" артерии создастся благоприятные условия для' Фушщиониршатшя шкрососудистого русла легких., и,как следствие, снижается нагрузка' на правый' желудочек сердца. РПН в условиях ВЧ ИВЛ снизилась с 0,41 * 0,2 кг м/ы2 до 0,19 ± 0,001 кг к/иг, что составляло 46% от исхода (Р < 0,05) (рис. 3), значение ИУР1Е в новых вентиляционных условиях было на 51,3% ниже исходных (тр. КВД), Р с 0,05. В основном снижение нагрузки на правый желудочек происходило 'за счет снижения ДЛА. Снижение работы правого желудочка вело к снижению объемного кровотока по легочной артерии на 13,35% (Р с 0,05), хотя линейный кровоток на фоне ВЧ ИВЛ оставался полностью стабильным (Р > 0,05). Снижение работы левого желудочка на 15% (Р < 0,05), является'компенсаторной реакцией в системе большого крута кровообращения, направленной на поддержание гемодинамического равновесия между большим и малым кругом. Практически у здоровых животных объемные кровотоки: по аорте и легочной артерии находятся в состоянии баланса. На фоне проведения трагишнонпой ИВЛ мы наблюдали некоторое перераспределение крови в сторону малого круга кровообращения на 0,4 - 0,08%. Под действием же 54 ИВЛ происходит перераспределение объемного кровотока в сторону большого круга на 1,8 - .0,04%.Изменения в балансе между выбросами правого и левого желудочков, хотя и достоверны, но находятся в пределах физиологической нормы. ( Рг'апс11п Е. • , 1962; Нееавака V. е* а1. , 1934, 1990 ). Левые отделы 'сердца реагируют на эту дополнительную золемкческую нагрузку увеличением насосного коэффициента левого желудочка с 1,05 - 0,05 г м/мм/м до 1,81 - 0,166 г м/ш/м, т.е. на 72% (Р < 0,05).
Наряду с представленной динамикой этап перехода с традиционной на
ДАВЛЕНИЕ В ЛЕГОЧНОЙ 'АРТЕРИЙ
мм.рт.ст
систо лическое
среднее \
диастоличесхоеЧ
тр. ИВЛ
Рис. 1
ВЧ ИВЛ
- р<0.05
от исходных значений
СОСУДИСТОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ В СИСТЕМЕ ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ
п река п и л.ляркое посткапиллярно
оОшсе
\ \ тр. ИВЛ— '
вч ивл
■р<0.йэ от исходных
значений
- 16 -
РАБОТА ПРАВОГО И ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКОВ СЕРДЦА
о
кгхм/м ^
РЛЖ
РПЖ
тр. ИВЛ
ВЧ ИВЛ
- - р<0.05
от исходи: значений
Рис. 3
ОБЪЕМНЫЙ КРОВОТОК <МОС>
6 аорте
6 легочной артерии
тр. ИВЛ-
ВЧ ИБП
* - р<0.05
ОТ исходнвх з начений
34 ИВЛ характеризуется стабильностью линейной скорости кровотока как з аорте, так л в легочной артерии, стабильностью Д, общего периферического, сопротивления, УО и УИ как в большем, так л в малом кругах* кровообращения (Р 0,05). А также снижением ЧСС с 154,6 ~ 2,8 уд. в :.хн до 165,4 ± 1,56 уд. в ыин (? < .0,03).
Влияние традиционной и Б" 1ТЕЛ на микосцнрк'гл.'пднэ. Пои искусственно:: здохе (традиционная ИМ) з условиях торакотсмли альвеолярные капилляры не только расправляются и становятся более прямолинейными, они еще :: сужаются. Деформацию в виде сужения испытывают на себе также и широкие или межадьзеолярные капилляры 'на высоте вдоха. Таким сбраэом традицион-
ИВЛ ведет к деформации-мпкрососу.дистсго русла, вследствии отнсситель-нсго продолжительного действия высокого давления на здохе и приводит к .т:зыше}гао:.у сопротивлению микрососудов (пре- и пссткаииллярное) и к повышенному дД, что ведет к дополнительной нагрузке на правые отделы сердца.
Для ВЧ ИВЛ характерен свой особенный ритм флуктуаций распиратор-ных модуляций МЦР. Здесь форма альвеолярных капиллчров приближается к физиологической норме самостоятельного дыхания. То есть, при более высоком ритме респираторных модуляций л меньшим давлении на вдохе на фоне ВЧ ИВЛ отмечается меньший диапазон колебаний фор:,а микрососу.цов -легких. При проведении ВЧ ИВЛ респираторным модуляциям подвержены не только альвеолярные, но и межальвеолярные капилляры, а также экстравас-кулярное, интерстициальное пространство, артериолы и венулы.
В условиях правильно подобранных режимов ВЧ ИВЛ создается незначительное 1ШКЗ, которое поддерживает альвеолы в расправленном состоянии. :: наряду с отсутствием традиционных пиков давления на вдохе не вызывает деформации растяжения капиллярного'русла на поверхности альвеол. Благодаря- этому эффекту на фоне ВЧ ИВЛ не происходит повышения микрососудис-тсго сопротивления как это тлеет место при традиционной ИВЛ и, как следт стзие, происходит снижение КД. Дпидмика показателей, отражавших состояние кров с обращения малого круга, возникавшая под влиянием ВЧ ИВЛ тесно ззаимосвязана с состоянием МЦР легких в этих условиях.
Заключая этст раздел экспериментальной части, следует отметить, ' что стабилизация основных параметров гемодинамики з новых вентиляционных условиях (ВЧ ИВЛ) происходит с 10-ой до 20-уа минуты. Изменения з сгд:их показателях как 1.100, УО, УИ, СИ в гемодинамике большого круга происходят через 5 шнут после аналогичны!: и однонаправленных измене;::::: малого круга кровообращения. Таким образом ВЧ ИВЛ з первую очередь сказывает влияние на малый круг-кровообращения, а затем уже как следствие и на большой.
|, • Гемокинамическиё э!£екты традиционной'!; ВЧ ТШЛ в'условиях острой , -опэозой мзктюэмболии легочной аотеташ (?.*3.1\). В результате мпкроэмбо-■ летвского блока на уровне микрооосудистсго русла, кстсрнй произошел после введения масляных эмболов ш наблюдали резкое повышение общего легочного сопротивления (рис. 5). Причем на фоне традиционной ИЗЛ на 4375?, а на фоне БЧ ИЗЛ всего лшшь на 252£ к 3-ей минуте эксперимента. .....'. j И как следствие этого происходит увеличение .давления в система легоч-/ ной артерии: при традиционной ИВЛ на 167£ (ДНА сред.) при 34 КЗ! на 128% (ДНА. сред.), (рис. 6).
Возникновение труднопроходимого препятствия для кровотока в виде микроэмболического блока влекло за собой снижение объемной скорости ■ • кровотока в легочной артерии. Цричем на фоне традиционной ИНД кровоток снизился на 6С$, а на фоне ВЧ ИВЛ всего лишь на 34?. Динамика линейной ~, ~ скорости 1?ровотока является ярким приметой как компенсаторных механиз-■" ¡ mob¿ так. и иллюстрацией течения' МЭМ на фоне сравниваемых видов ИВД ■'/" '' (риог' -7) . ' Эгот параметр' на фоне" Ш ИМ "остается неизменным на протяхе-нии всего эксперимента (Р > 0,05)'. На'фоне же традиционной ИВЛ на 3-ей минуте эксперимента отмечается выраженная депрессия кровотока (16,11 - 5,23 см/сек) - снижение на 68,от исходной величины (52,71 - 1,67 см/сек). Затем благодаря .компенсаторным механлзмам несколько увеличивается к 20-й минуте (46,3 - 5,72 см/сек), а затем уг.е необратимо падает.
В этих условиях микроэмболии баланс ме~.ду кровотока;.^ характерно изменяется, с сильны?.: перераспределением" ОЫК^в сторону большого круга (рис. 8). Цричем на фоке ВЧ ИЗЛ период дисбаланса (? 0,05) составил всего 7-10 мзнут, после чего показатель нормализовала.-. На фоне г.е традиционной ИВЛ дисбаланс стабилизировался на высоких цг^рах с уровнем перераспределения в сторону больного круга на 3 таких экстремальных для кровообращения условиях на фоне тра-гип^^гко.': ИЗЛ антны:с работает рефлекс Парина-12вИгка и уровень снижения системного давления на 3-ей шнуте достигает 512 (со 135 ± 3,41 ил рт. ст. - з исходи, до 66,7 - 7,32 км рт. ст. - на 3-ей шнуте) и больше не поднимается. При этом СПС к 7-ой га ну те эксперимента снизился на 36,25^ (? <10,05). ría фоне проведения ВЧ ИВЛ глубина гемодинамическогс стресса не столь велика, чтобы использовать периферический коллапс в качестве компенсаторного механизма (АД ср.и ОПС - Р >0,05).
Изменения- 1фовообращения в большом круге можно характеризовать как компенсаторные. Все изменения в темодинамическпх. показателях большого круга направлены на максимальное предотвращение дисбаланса мег.пу
ОБШЕЕ ЛЕГОЧНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
дн/ с/;
шраЗ. ИОЛ
34 ивл
ИсхоО-
(■s
МЗЛА
- — р<0.05 OTw-io^í о - р<0.05 межд: трад. и БЧ ИВЛ
Рис. 5
СРЕДНЕЕ ДАВЛЕНИЕ В ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ
мм.рт.ст.
тпраЭ. ИВЛ
Исход
— P<0.05OT'!UCÍ.C>J,(
о _ р<о.об между мзла трад. и ВЧ. ИМ
ЛИНЕИНаЯ скорость кровотока в легочной артерии
см/сек 5
ВЧ ИВЛ
гпраЗ. ИВЛ \ \ ъУ- '
"С V' . о-р<0.05 мел Исход-А \-нэпа трад. и ВЧ ИШ
Рис. 7
баланс между выбросом правого и лебого желудочков
- 21 -
ИНДЕКС КАПИЛЛЯРНОЙ ПЕРФУЗИИ (Ь мкм на 10000 ик~2>
мкм
5,4 ИСП
Г V' о — р<о.о5 между л ^-мзла трад. и ВЧ ИВЛ
Рис. 9
количественные показатепи отека легких
г/т \Ь траймц. ивл
94 ИВЛ
МоомЬ.
легочный коэффициент
вч ивл ц^иа
-
мм> •
т
-
III -
м»« ч -
/ ц
—
сухой остаток
- р<0.05
между трад. ж ВЧ ИВЛ Рис. 10
выбросами левого и правого желудочка. Причем глубина патологического процесса в малом круге прямо пропорциональна степени компенсаторных реакций в большом.
К компенсаторным реакциям кровобращения в малом круге следует отнести увеличение работы правого желудочка. На фоне ВЧ 1131 более низкие значения ИШ (Р 0,05) и ПУРГЕ (Р < 0,05) являются следствием меньшей нагрузки ка правые отделы сердца, чем при традиционной ИЗД.
Заклшая этот раздел следует отметить, что в условии острой жировой МЗЛА БЧ ИВЛ в отличии от традиционной ИВЛ не вызывает глубоких необратимых изменений в кровообращении. Напротив, традиционная ИЗ! вызы-.вает крайнюю степень дисбаланса между кровообращением большого и малого круга несовместимуюсжизнью.
После завершения острого эксперимента, оценивая степень отечности легочной ткани, следует отметить, что значения показателей (ЛК, СО) ' на фоне проведения ВЧ ИВЛ не отличаются от нормы, 0,05) и досто-
верно лучше значений'на фоне традиционной ИВЛ (рис. 10).
Гистологическое исследование легких после острой жировой МЭЛА 'на фоне- традиционной и ВЧ ИВЛ показало, что на фоне проведения ВЧ ИВЛ гистологическая картина препарата легких кошки практически не отличается от нормы. Состояние легочной паренхимы на фоне тр. ЛВЛ подтверждает неравномерность вентиляции, задустевание легочных капилляров, что согласуется с критическим снижением ИКП (рис. 9).
Влияние традиционной и высокочастотной ИМ на млкроцнркуляцню в легких в условиях острой жирозой МЭЛА. I эта&~ (с 1-ой по 10-ую минуты). Динамика интерстициального отека и степень обструкции МЦ? не-зависимо от зи.да вентиляции с 1-ой по 10-ую минуты развивались одинаково, хотя различия в гемодинамике на фоне традиционной и 34 КЗЛ определялись уже на 3 минуте. 3 этот период исследования характерно снижение ИКП (Р<0,05 з условиях обоих видов ИЗЛ (рис. 9 ).
2 этап (начиная с 10-й минуты). С этого момента состояние МЦР легких существенно отличается на фоне проведения ВЧ и тр. ИЗЛ в условиях жировой МЭЛА и развившегося впоследствии отека легких.
На фоне тр. ИВЛ происходит жировой масляный блок микрососудов лег-I кого. Слабое развитие кошеноаторных реакций и обходного кровотока не обеспечивают поддержание жизнедеятельности организма в условиях МЭЛА. На фоне -практически полного эмболического блока и прогрессивно уменьшающегося ИКП происходит нарастание явлений интерстициального отека. И в дальнейшем, на фоне массивного интерстициального отека развизается альвеолярный отек и'затем смерть животного наступает от 40 глину ты экс-перзмента. '•••
функционирование компенсаторных механизмов в т.ч. обходного кро-гока на фоне ВЧ ИВЛ выражено намного отчетливее, чем на фоне тр. Я. На фоне ВЧ ИВЛ происходит дробление яировых элементов на более якие, начиная с перзьгх минут эмболического блока. Фаза ште?Ециалъ-го отека присутствует на фоне ВЧ ИВЛ, но она Еыразена значительно збее, чем при тр. ИВЛ. Фаза же альвеолярного отека на фоне ВЧ ИМ ми не наблюдалась.
На фоне ВЧ ИВЛ отсутствует традиционная 3-я стадия развития сте-легких, характерная для тр. ИВЛ - стадия декомпенсации. Она заменя-ся стадией разрешения отека легких с восстановлением капиллярной рфузии до исходного уровня (до патофизиологического воздействия)
> 0,05). Состояние микроциркуляторного русла легких, его "микро-модинамика" (микрососудистое давление (КД), пре- и посткалиллярное противление) отражает состояние "макрогемодинамики" (все остальные учаемые параметры), и в значительной степени его обуславливает. По шему мнению особенности влияния ВЧ ИВЛ именно на ЩР легких обуслав-вают в целом состояние гемодинамики большого и малого кругов, водно-баланса легких, а такие являются основным условием разрешения микро-болического блока, отека легких, з служат причиной существенного оддеванпя нлзни кивотных в условиях мировой ШЛА.
В основе разрешения шкроэмболического блока лекит опособность ИЗЛ к раздроблению Кировых эмболов путем воздействия высокочастот-х резонансных колебаний дыхательной струи на ЩР с последующим пас-кем эмболов в систему легочных вен.
РЕЗУЛЬТАТЫ КЛИНИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
Гемодинамика. газообмен и метаболические эайекты традиционной и
ВЧ ИЗЛ на начальном, основном и заключительном этапах операций
Показатели легочного кровообращения и внутрилегочного газообмена
Исследования проводили в условиях внутривенной кетаминовой анес-!зии и согласно принятым условиям исследования процентное содержание ;слорода во в.дыхаемой смеси ( 3402) на всех этапах исследования бы) одинаковым (Р > 0,05).
В течении операции Р02 альв. на фоне традиц. ИЗЛ оставалось ста-
Сильным (Р > 0,05) на всех этапах. Парциальное давление кислорода в альвеолах на фоне 34 ИВЛ было выше, чем в условиях традиционной вентиляции (Р с 0,05). Содержание кислорода в артериальной крови в условиях 34 ИВЛ было также выше, чем в условиях традиционной вентиляции (Р < 0,05).
Хотя е условия"/: традиционной вентиляции этот показатель оставался на достаточно высоких цифрах - 252,0 - 16,85 мм. рт. ст. и не менялся в течении операции (? > 0,05). Высокая оксигенируюшая способность 34 !ЗЛ объясняется по назему мнении состоянием вентиляционно-пергузи-онных отношений, где на фоне ВЧ ИВЛ это отношение было ближе к единице, чем на фоне традиционной ИВЛ, особенно если сравнивать Ш этап со П-м и с 1У-м (Р3_? з_4 <=.0,05) , а именно, показатель V /$ 1Д8± - 0,04 ед. (Ш этап) свидетельствует о преобладании вентиляции над перфузией. На фоне же традиционной ИВЛ - наоборот, перфузия преобладает над вентиляцией, причем на основном этапе (0,61 - 0,06 ед.) и к концу операции (0,59 ± 0,12 ед.) этот процесс выражен значительнее, чем на начальном (0,81 ± 0,02 ед.) этапе (Р1-2 <. 0,05). На фоне 34 ИВЛ благодаря такому состоянию вентиляциснно-перфузионных отношений индекс оксигенации на оснсвном этапе операции был выше, чем при традиционной ИВЛ (Р^_з 0,05), но не отличался от значений на I и 1У этапах (Р 0,05). В течении операции межпу этапами сравнения на Фоне традиционной ИВЛ динамика этого параметра отсутствовала (? О,СО. 2 этих условиях состояние гематоальвеоллрного барьера внутрплогочнсб шунтирование на основном этапе операции на ¿оне тр. 7.3.1 (П этап) 34,37 ±3,39% проходит интенсивнее, чем на I (22,5с ± 1,97%) у. на 17 (26,2 ± 3,7%) этапах (? с- С,05), а также интенсивнее, чем на фоне ВЧ ИВЛ (23,83 ± 3,27%), < С,Со. Показатель же внутрплегочнсгэ
шунтирования на фене 34 ИВЛ 23,63 - 3,27% не отличается от начального и конечного этапов операции (?т о. о . > 0,05). Здесь слезет ст:.:е-тить, что сердечный выброс (!.'.СС) на всех этапах исследования был ь пределах нормальных значений (от 4,с - С,32 лДизн до 5,78 - С,54 л/мин) и достоверно не различался (? 0,05).
В сравниваемых условиях внутрилегочного газообмена традиционной и ВЧ ИЗЛ легочная гемодинамика существенно различалась. Систолическое давление в легочной артерии (ДДА сист.) на фоне 34 ИВЛ - 16,85 -- 0,59 мм рт. ст. было на 41% меньше, чем в условиях традиционной ".'3.1 ■ 28,89 1 3,1 мм. рт.ст. на основном этапе операции (Ро_з С,05). На фоне традиционной ИЗЛ ДЛА сист. увеличилось до 28,89 - 3,1 рт.от. и сохранялось на этом уровне до конца операции (29,0 - 2,7 и.: рт.ст.), что было достоверно выше исходного значения 20,0 - 1,16 мм. рт.ст.
1-2- 1-4 ДЛА диаст. в течении операции оставалось стабшгь-
.! (Р 0,05), что имеет вполне определенное значение в обсуждении пученных результатов. ДЛА сред., хотя и имеет тенденцию к увеличению концу операции, но эти изменения количественно недостоверны (?=-С,05).
При стабильном выбросе динамика сосудистых сопротивлений в бассек-легочной артерии напоминает динамику ДМ сист. на этапах сравнения, имеет свои особенности. Пре- и посткапиллярное сопротивление на фо-34 ИВЛ (0,32 - 0,02 км рт.ст./лДган) и 0,2 ± 0,01 мм рт.ст. /л/мин) ли значительно ниже - в среднем на 55$ значений тр. ИВЛ (0,7 -0,16 мм рт.ст./л/мин и 0,47 - 0,11 мм рт.ст./л/мин соответственно) на козном этапе'(?2_з 0,05), и тем более ниже значений на заклвчи-льном этапе (0,84 ± 0,24 мм рт.ст./л/мин и 0,55 - 0,16 мл рт.ст./л/мин ответственно)с 0,05. В течении операции, по-видимому, по ме-аккумуляции отрицательных эффектов традиционной ИВЛ и длительности ерационной травмы к концу операции значения пре- и посткапиллярных противлений имели тенденцию к увеличению до 0,74 - 0,24 мм рт.ст./л/мин 0,55 - 0,16 мм рт.ст. /л/мин соответственно, но не подтвердившуюся нако статистически (Р > 0,05 ). Состояние СПС, а также легочного териолярного сопротивления соответствует состоянию пре- и посткапил-рного сопротивления на этапах сравнения'.
Показатели кровообращения большого круга и сократительной функции правого и левого отделов сердца
Основные показатели гемодинамики в большом круге кровообращения, кие как ЧСС, АД сист., диасх, сред., МОС, УО, СИ, ОПС оставались •абильными во время проведения операции и анестезии, а их незначптель-ге колебания были недостоверны (Р 0,05) на всех этапах сравнения
Показатель работы правого желудочка (Р1Ш) на основном зтапе спе-1цпз на фоне 'проведения традиционной ИВЛ составил О,С? - 0,08 кг м/;.г :л несколько выше, чем в условиях ВЧ ИВЛ - 0,49 ± 0,04 кг м/м2, но ?о отличие было недостоверно (Ро_з 0,05). Оценивая этот показа-;ль на фоне проведения традиционной ИВЛ, следует отметить, что на ос-эбном этапе ИШ 0,67 - 0,08 кг м/м2 выше, чем на начальном - 0,46 -0,016 кг г/н*" (Р];_2 < 0,05). К концу операции Р1Ш увеличилась по равнению с исходом до 0,75 ± 0,14 кг м/М~ Рт_4 < 0,05). Индекс удар-зй работы правого желудочка (ИУР1Ш), которые! более точно отражает эятельность правого желудочка сердца, т.к. соотносится к поверхности зла, более информативен в этой ситуации. На основном этапе операции 7РПЙ на фоне ВЧ ИВЛ меньше (5,80 ± 0,51 г гд/м2), чем на фоне традици-
онной ИЗЛ (7,88 ± 0,66 г к/и2), Р2_3 < 0,05). А к концу операции, сохраняв тенденцию РЕ, ИУРЕ увеличивается до II,10Г7 ^ 1,41 г м/м2) (Р^ д < 0,05). Насосный коэффициент правого желудочка (НКЕ), оставаясь в целом стабильным вс время всей операции (Рт_о_4 > 0,0"), только на фоне 34 сказался ни~е (1,32 ± 0,08 г/м7мм/м), чем на фоне традиционной ИЗЛ (1,95 ± 0,29 г м/мм/м) на основном этапе операции . (Р2_3 < 0,05).
Показатели функции левых отделов сердца на основном этапе операции, в условиях 34 ИЗЛ в отличии от правых не уменьшались, а наоборот
- увеличивались. Следует отметить, что достоверного увеличения достиг лишь НУТЕ, котсрый составил 58,09 ± 3,74 г;.:/? в условиях 34 1ЭЛ, который был выше значения традиционной ИЗЛ - 44,86 - 3,63 г м/м~ (Р2_3 < 0,05).
Некоторые показатели кислородно-транспортной функции крови
На фоне стабильной кислородной емкости крови (КЕК) (от 13,78 -
- 0.69 об. % до 15,78 - 0,61 об. % ) на всех этапах сравнения
0,05) отсутствовали существенные изменения в транспорте, экстракции, потреблении, доставке, а также в резерве кислорода
^ 0,05). Изменения коснулись лишь кислородного пульса (02 пульс) или потребление 02 соотнесенного к ЧСС. На основном этапе операции 02 - пульс в условии 34 ИЗЛ практически з 2 раз?, был выше 3,63 ¿-0,81 мл/мин, чем в условиях традиционной ИЗЛ (I,-
- 0.2? г.лЛйш) ,(?2_з ■< С,С5). Причем значения.С2 - пульс ка фоне 31 ИЗЛ на основном этапе не отличались от значений этого показателя
на фоне традиционной ПВ.1 на начальная и заключительном пер;;одах исследования (Р^_з_4 > С,С5). Б условиях традиционной ИЗЛ ка основном этапе операции - пульс был самым низким (1,75 - С,26 мл/млн), даме
4 к,
по сравнению с начальным этапом - 3,35 - 0,37 мл/млн ("т_2 0,35).
Показатели знутрплегсчного обмена -жидкости
"енее благоприятные гемодинамдчэсииэ условия в малом круге кровообращения ка фоне традиционней ',ЗЛ по сравнению с 34 ИЗЛ на основном этапе операции нашли свое отражение в транскапиллярном массссбме-не б легком (1:2.'). На фоне 34 ИЗЛ об'дий объем внесосудистой годности легких (СЮ обл.) был значительно ндт.е (2,2 - 3,42 мл/кг), чем при традиционной ИЗЛ (4,34 - 0,59 мл/кг) (практически в 2 раза, ?„_з<С,05] и не отличался от начальных значений (2,11 - 0,61 мл/кг, 0,05).
-ZI -
pu этом в течении всей операции на фоне традиционной 1ГЗЛ. происходи-
0 накопление внесосуцистой жидкости в периваскулярном пространстве егких. К концу операции объем ее удвоился (4,55 - 0,30 мл/кг,
^ 0,05). Говоря о динамике СВИЛ общ., следует остановиться :а ее клеточной и интерстициальной составляющих, которые такт.е на сс-iовном этапе операции в условиях 34 К2Л были существенно нп.~е значении 'радпциснной вентиляции (?7_з < 0,05). Причем значение клеточной ;ракцпи в условиях 34 :13Л (0,16 - С,35 мл/кг) было в £,£ раза меньше, ¡ем е условиях традиционной (1,0с - 0,07 мл/кг, 0 < 0,С5). jiJI '.тт. на протяжении всей операции накапливался в периваскулярном
1 зкстраальвеолярном пространствах, причем наиболее интенсивно на основном столе операции (3,35 - 0,37 мл/кг) в условиях традиционной 13." (?j_o 2-4 т_4 < 0,05). 03" клет. увеличивался такле по мере увеличения' длительности операции (0,23 - 0,1 мл/кг; 1,06 - 0,35; 1,7 -
- 0,57 мл/кг соответственно I, П и 17 этапам,?т п т , < 0,05), но более плавно по сравнению с СВИЛ пит. (1,38 - С,2о мл/кг; 3,35 -
- G.37; 3,75 ± 0,42 мл/кг) (?т_2 j_4 < 0,05). 3 динамике 03ГЛ обд. на фоне традиционной '!ЗЛ следует выделить одну особенность. А именно, тс, что доля его клеточной •рогл::п к концу опороции возрасла до сравнению с остальными периодами исследования.
Кислотно-основное посмеяние, грзозн* соста? и нвтготор:-?? метаболические показатели -."тсгаал^ной и смапанпо* яепэзпай кгов::
Такие исследование параметры, как: PII, SB, 1С1", Na+, осмолярнссть, Иъ , Ht , НЬОр, РСОо, обзий белок - в артериальной и в смешанной ве-нсзной крове на всех этапах исследования достоверно не различались и оставались стабильнн.а как в услози.ях традиционной, так :: в условиях 34 '.13Л (? 0,05). К к:;;.: стоит добазить так-.е содержание КОД. е артериальной крови и, Р09 в венозной, которые таг~.е оставались сто.5плъкымп на всех этапах исследования (? ^ 0,05). Таким образом стабильные условия метаболического гомесстаза позволяют пр:гчислить m::ia:.~:i:y отдельных его параметров воздействию сравниваемых вентиляционных методик.
На основном этапе опередил на фоне традиционной '2.1 происходит увеличение дефицита оснований (32) как в артериальном до -4,3с -
- 0,3? :слолъ/л, так и в смененной венозной крози до -5,2 - 0,£5 ммель/л Причем ото увеличение было достоверно не только по сравнению о условиями 34 (-2,32 ± 0,69 ммель/л и -1,2 ± 0,94 ммоль/л в артериальной
и смешанной венозной крози соответственно (?о_я 0,05), но и по срав-
нению с; остальные® этапами операции ■< 0,05 - как в артериаль-
ной, так и в венозной крови). На конечном этапе операции БЕ в артериальной (-1,7 ± 0,42 ммолъ/л) и в смешанной венозной крови ( -2,66 -
- 0,51 ммсль/л) Еозташается к значениям начала операции (-2,3 -
- 0,12 ммоль/л и -2,52. - 0,57 ммолъ/л соответственно) - (Р1-Д > 0,05).
На фоне традиционной ИВЛ на основном и заключительном этапах исследования содержание лактата в оттекающей от легких крови (2,3 -
- 0,29 ммоль/л и 2,17 - 0,27 ммоль/л соответственно) больше, чем в притекающей (1,27 - 0,12 ммолъ/л и 1,37 ± 0,16 тюль/л соответственно),
Р < 0,05. То есть на этих этапах легкие выделяют лактат. На начальном этапе на фоне' традиционной ИВЛ содержание лактата е притекающей и оттекающей крови одинаково - Р > 0,05 (1,15 1 0,06 ммоль/л и 0,94 ± I - 0,03 ммоль/л соответственно). На фоне же ВЧ ИВЛ, наоборот, легкие \ поглощают лактат (Р С 0,05). Причем в-вытекающей от легких крови на 'фоне ВЧ ИВЛ'содержание лактата-ниже (1,22 - 0,19 ммоль/л), чем на фоне традиционной ИВЛ (2,3 ± 0,29 ммоль/л), Р0_3 <Г 0,05) на основном этапе операции.
. швода
1. Высокочастотная искусственная вентиляция легких характеризуется гемодинамической стабильностью'некоторых основных показателей гемодинамики большого и малого круга. Она вызывает гемо.динамическую разгрузку правых отделов сердца и волемическую разгрузку малого круга.
Высокочастотная ИВЛ в отличие от традиционной не вызывает компрессионной деформации микроциркуляторного русла легких, а способствует его функционированию в более благоприятных органосохраняющих условиях.
2. В условиях эксперимента обоснован и доказан принцип детерминации между состоянием 1-фов о обращения в большом и малом круге, состоянием микроциркуляторного русла легких и характером вентиляционных' воздействий, получивший свое подтверждение в клинических исследованиях.
3. В условиях микроэмболии легочной артерии традиционная ИВЛ способствует развитию отека легких, необратимых изменений в микроциркуля-торном русле, а также крайней степени дисбаланса между кровообращением в большом и малом круге, которая несовместима с жизнью. В условиях острой жировой микроэмболии легочной артерии на фоне ВЧ ИВЛ в отличии от условий традиционной ИВЛ после короткого периода депрессии кровообращения большого и малого круга, а также микроциркуляторного русла и водного баланса легких происходит стабилизация показателей и последую-
> их возвращение к исходным значениям. 34 1131 активно воздействует микрсциркулятсрное русло легких путем раздробления жпрсзых эмболсз ¿года— влиянию высокочастотных резонансных колебали:: дыхательной руд на :дн-:рсцпркуляторнсе русло с последующим вассале:: фрагментов э?л-аоз в систему легочных вен, таким образом разрешая :~™зэмбслпчеснпй ок. I результате 34 31 те-агпп: продолжительность жизни животных в черв - iz-.se раз больае, чем на фоне традиционной 3.1.
4. Компенсаторные механизщ з сердечно-сосудистой системе, зоз-каюдие ь условиях острой -провой микроэмбслип легочной артерии, зак-1ча:отся в активном функционировании обходного кровотока на уровне крсцпрку.дяторного русла легких, а также в увеличении работы правого ¡лудсчка, снижении крозотока по аорте и раззит:п: периферического кол-шса, направленные на восстанозление баланса между крозсобрадением в ишпом и малом круге. ВЧ 131 способствует эффективному функционероза-го механизмов компенсации не вызывая их перенапряжения в отличии от )адац2онной ИВ1.
5. 3 процессе выполнения хирургических манипуляций использование радиционной 1ВЛ на основном этапе операции приводит к нарушениям ранскапиллярного массосбмека, а именно газообменной функции, водного алансг. легких, в также повышению давления в системе легочной артерии, оеышзнпи легочного сосудистого сопротивления и нагрузки к' гтразые ст-глк сорта, а также увеличения уровня лактата в сттека-гзГ. от легких ров:: ддн стабильном уровне ла!:тата в притекающей к легки:: крови.
í. '.'.дпользозанне 31 31 на оснозном этапе опердц:::: обеспечивает ффектидный газообмен, оптимальнее условия для кропос5р-щекия в .чадо:: руге - снижение ГЛЛ, снижение легочных сосудистых сопротивлений, уменг-ение нагрузки на правые отделы сердца, нормализации- , водного длакс;- лег::;:::, г. тгкже пг.г.згтеле.". ^¡слорсдкс^трдкспсртпой ¡ун:д;:д: розн :: метаболизма.
3 условия/: искусственной сбъе:.д;о-ц:п:лпчес::ой вентиляции обеих :сп:и:-: отмечается прсгрессирозанпе стрпцатольнгде сГфект:? традиционной !ВЛ к завершение операции, которое выражается в удел::-:•:•>::::: СИГ.1 интер-:тпцияль:-:сй и клеточной, 1ЛЛ сист., преобладании перфузии над вентилч- .. п:ей, увеличении сосудисты"/. сопротивлений з системедалего круга, прогрессивном увеличении нагрузки на празыо отделы сердца ;: увеличении лак-гата.
2. Модифицированная методика разведения электрснмпеданскых индикаторов легко воспроизводима в условиях операционной при любом нефизи-ологпческом положении больного на операционном столе, и тгкже является информативным и безопасным средством ннтраоперационного мониторинга.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Для оценки состояния водного.баланса легких и МСС зо время црс ведения оперативных вмешательств рекомендуется использозать ксдифици-рсванную што^аку разведения злзктроимпе.дансных индикаторов з качестве метода интраоперацаснного мониторинга кровообращения.
2. При операциях на трахее и бронхах мы рекомендуем использовать далитэль потока струи газа длч 34 ИЗЛ в качестве средства, оптимизирующего вентиляционное обеспечение обоих легких при наличии одного аппарата 34 ИВЛ.
.-3. На основном этапе оперативного вмешательства е торакальной хирургии предпочтительно использование 34 ИШ с частотой 100-120 в минуту и соотношением I/E =1/2, при рабочем давлении 1,5-2,5 атм в сравнении с традиционной вентиляцией с позиции стабильности крозообращэни метаболизма и эффективности газообмена.
4. Целесообразно использование В4 ИВЛ с указанными выше параметр; ми в случаях гекодинамической и зслемической перегрузки правых отдело: сердца и малого круга кровообращения (легочная гипертензия, эмболия и отек легких, состояния после значительного объема резекции малого круга кровообращения).
5. Для успешного ле~зния "лоозей МЭЛЛ. и отека легких, а тэк-.е
ТА
для коррекции нарушения водного баланса легких в случая:-: гипоргндр±ц:: интерстпциалъкого пространства легких мы рекомендуем применять 34 ИЗЛ с частотой 100-120 в минуту, 1/3 =1/2, рабоче;.г давлении = 1,0-2,5 а
СПИСОК ИАУЧШХ РАБОТ ПС ТЕМЕ ДНССЕРТАДЕ1
1. Применение высокочастотной искусственной вентиляции легких у больных с острой дыхательной недостаточностью. В сб. ""Острая дыхате ная недостаточность", Душанбе, IS87. - с. 273-275 (з соазт. с £.K.«*oi оумозым, 1С. С. Донсковой).
2. Влияние различных реаикоз ИВЛ на содержание жидкости в легки; Стендовый доклад, материалы Ь'екдунаро.цного симпозиума : "Роль бронхиального и легочного кров о обращения в обмене кидкостн к белка в легко! Ленинград, 17-18 июля IS3S, ГИДУЗ (в соазт.- ы.А.Вшац-инол, Б.0.Назар< вым, В.А.Титовым, А.Б.Дьячковым).
3. Влияние ИЗЛ на транокапиллярный ыассообмен в легких. '¿атериа. Всесоюзного конгресса по болезням органов .дыхания, программа. - с. 5 Киев, 9-12 октября 19Э0 (в соавт. с М.А.Вькигпной).
4. Влияние различных режимов НВЛ на транскапиллярный массообмен
в легких. Материалы Всесоюзной школы-семинара молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы торакальной и сердечно-сосудистой хирургии". - с. 145-146. Москва, 1950.
5. Высокочастотная ИЗД в торакальной хирургии. Материалы Всесоюзной школы-семинара молодых ученых и специалистов "Актуальные проблемы торакальной и сердечно-сосудистой хирургии". - с . 148-150 (в соавт.
с В.А.Титовым).
6. Изучение баланса жидкости и некоторых показателей гемодинамики при операциятс на легких с использованием метода разведения электро-импедансных индикаторов. Весник АМН СССР, - с. 45-50, 12, 1990 (в соавт. с М.А.Зыжигзнсй, Е. '.Назаровым, 3.А.Титовы,!, Н.М.Хривицким).
7. Положительное решение ЗННИГПЗ от 05.Сб.21 на заявку 484С01с/14 "Слссоб определения электр:гческсго сопротивления крови в организме" (в ссазт. с М.А.Зсаганой, Н.ПЛаусом. А.В.Дьячковым).
о. Анестезиологическая защита в хирургии транеи. Материалы первого :.:е:.::унарсдн:го копграсса сердечно-сосудистой и грудной хирургии -с. ■"З-И, Рига, 1090 (а ссазт. с М.А.Зыжигиной, В.М.Мизиковшл).
0. Влияние зыссксй частоты на крозс®к л содержание воды в легких. 1',!ате1:иалы 'Международного симпозиума "Высокочастотная вентиляция", ЧССР, г.Мартин, 13-14 сентября 1989, - с. 9 (в ссазт. с М.А.Выжигиной, Б.2.Назаровым, В.А.Титовы!.:).
10. Нарушение транскапиллярного массообмена во время операции
на легких и способы их коррекции. Материалы среднеевропейского конгресса по анестезиологии, Швейцария, 10-14 сентября 1991 (в соавт. с Ц.А.Ш-.жпгиной).
11. Нарушение транскаднллярного массообмена в легких (ТХЫ) зо время операции на легких л способы его коррекции. Материалы второго Все- • союзного конгресса до болезням органов- гшхания, Челябинск, 16-19 сентября 1991 (з ссазт. с М.Л.Выжигнеой, Н.З.Саноцкой, С.0.Алейниковым, Д.Д.Мациевским).
12. Компенсаторные реакции кровообращения в ответ на микроэмболию легочной артерии (МЗДА). Материалы второго Всесоюзного конгресса до болезням органоз дыхания, Челябинск, 16-19 сентября 1991 (в соавт. с М.А.Зыжиглной. С.0.Алейниковым, Д.Д.Мацпезсьзм).