Гемодинамические и некоторые клинические аспекты применения гипертонического перфузата у больных ишемической болезнью сердца

А.В.Чижов, А.М. Батюк, Г.П. Плотников, Б.Л. Хаес, Л.С. Барбараш

Государственное учреждение «Научно-производственная проблемная лаборатория реконструктивной хирургии сердца и сосудов с клиникой» СО РАМН, Кемерово

В рандомизированном проспективном исследовании с простым маскированием обследовано 68 пациентов с ИБС, подвергнутых реваскуляризации миокарда в условиях искусственного кровообращения (ИК), разделенных на 2 группы. В исследуемой группе осмолярность первичного объема заполнения оксигенатора - 2365±122 мосм/л, в контрольной группе - 421±55 мосм/л. Показаны сравнительные результаты осмолярности крови, основных показателей центральной гемодинамики (ЦГД), объемов инфузионной терапии, дозы вазопрессорной поддержки, темп диуреза и дозы салуретиков на этапах ИК в группах. Применение гипертонического состава перфузата улучшает показатели ЦГД и кислородтранспортной функции крови во время ИК и в ближайшем послеоперационном периоде при уменьшенной потребности в инотропных препаратах и волемической нагрузке.

Известно, что экстракорпоральное кровообращение (ЭКК; ИК) сопровождается выраженными патофизиологическими сдвигами, которые оказывают существенное влияние на послеоперационную функцию органов и систем [16]. Видное место среди этих патофизиологических сдвигов принадлежит изменениям осмотического и водного гомеостаза. Поэтому многие авторы неоднократно предпринимали исследования по различным составам перфузата и управлению коллоидно-осмотическим гомеостазом [1,2, 4, 6, 11, 12, 14]. Однако данные этих исследований противоречивы, что обусловлено различным дизайном клинических испытаний. Кроме того, по-прежнему остается непонятным, обладает или нет преимуществами коллоиднокристаллоидный перфузат перед кристаллоидным праймингом экстракорпорального контура.

Цель настоящего исследования - сравнительная оценка изменений ЦГД и кислородтранспортной функции крови при использовании на перфузии коллоидно-кристаллоидного и кристаллоидного перфузатов. Также было оценено влияние различных вариантов прайминга на осмотический гомеостаз, потребность в волемии и на фракцию легочного шунта у больных ИБС, оперированных в условиях ЭКК.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В проспективном рандомизированном исследовании с простым маскированием обследовано 68 пациентов с ИБС, последовательно оперированных в условиях ИК в клинике ГУ

НППЛ РХСС в 2006-2007 гг. Простая рандомизация выполнена по генерации случайных четных и нечетных числе в программе «Excel-2000». Всех пациентов оперировали в плановом порядке. Экстренные и срочные операции из исследования были исключены.

В 1-ю группу (контроль, КГ) вошло 36 пациентов, у которых основу перфузата составлял солевой раствор «Плазма-лит 148» (Baxter, USA) в сочетании с 15% маннитом. Во 2-ю (исследуемая, ИГ) группу вошло 32 больных, у которых основу перфузата составлял 10% гид-роксиэтилкрахмал (10% ГЭК, с замещением 200/0,5, Fresenius, W-G).

В табл. 1 представлена клиническая характеристика обследованных пациентов и некоторые параметры интраоперационного периода. По всем перечисленным в табл. 1 характеристикам группы обследованных больных были сопоставимы. Характеристика составов исследованных перфузатов дана в табл. 2.

Все хирургические вмешательства были проведены в условиях многокомпонентной анестезии (кетамин + фентанил + фторотан) в общепринятых дозировках. Искусственное кровообращение во всех случаях выполняли на мембранных оксигенаторах «Afinity» (Medtronic, USA). Все перфузии были проведены аппаратом «Jostra Heart-Lung Machine» (Sweden) с роликовым насосом и в режиме непульсирующего потока при умеренной гипотермии 32-34 °С в носоглотке. Объемная скорость перфузии составляла 2,4-2,5 л/(м² • мин). Средняя степень гемодилюции по гематокритному числу -

Таблица 1

Клиническая характеристика пациентов

Показатели	Группа 1 п=36	Группа 2 п=32
Мужчины (Абс/%)	29 (80,6)	27 (84,3)
Женщины (Абс/%)	7(19,4)	5(15,7)
Возраст, годы	52±14,3	53,7±15,1
Вес, кг	82,63±15,72	79,05±12,63
Площадь тела, м2	1,94±0,19	1,91±0,17
Стенокардия, ФК (Абс/%)
II	7(19,4)	6 (18,75)
III	25 (69,4)	23 (71,9)
IV	4 (11,1)	3 (9,34)
НК (NYHA), ФК (Абс/%) I	10 (27,8)	11 (34,4)
II	14 (38,9)	12 (37,5)
III	12 (33,3)	9 (28,1)
ФИ, %
>55-65	12 (33,3)	11 (34,4)
42-55	20 (55,6)	18 (56,3)
<42	4 (11,1)	3 (9,34)
Кол-во шунтов
3	28 (77,8)	26 (81,3)
4	8 (22,2)	6 (18,75)
из них с резекцией аневризмы ЛЖ	7(19,4)	5 (15,6)
Длительность ИК, мин	87,9±21,25	83±19,5
Интраоперационная кровопотеря, мл	625±75	595±90

37,5±6,3%. Контроль КЩС во время ЭКК проводили в режиме a -stat. Противоишемическую защиту осуществляли кардиоплегией на основе крови. Кровяную основу кардиоплегии составлял перфузат, который через шунт забирали на теплообменник и охлаждали до 15 °С. Кристаллоидную основу кардиоплегии составлял аналог раствора госпиталя Св.Томаса. Кристаллоидная и кровяная основы кардиоплегии в теплообменнике смешивались в соотношении 1:4. Среднее артериальное давлении (САД) во время ЭКК поддерживали в пределах 60-90 мм рт. ст., вводя при необходимости симпато-тоники (мезатон) по 125-250 мкг до достижения требуемого САД.

Для регистрации гемодинамических показателей (АДср., ЦВД) в непрерывном режиме мы

Таблица 2

Варианты перфузатов, использованных во время ЭКК

Перфузат 1 -й состав 2-й состав ГЭК 10%, мл - 1000,0 Плазма-лит, мл 1000,0 - Гидрокарбонат натрия 5%, мл 100,0 100,0 Калия хлорид 7,5%, мл 20,0 20,0 Маннит 15%, мл 200,0 400,0 Гордокс, мл/Ед 100,0 (106) 100,0 (106) Цефалоспорин 1 гр. + + Гепарин 10 тыс. Ед + + Объем заполнения, мл 1440 1640 Относительный объем заполнения 17,89±4,35 18,89±3,20 Осмолярность перфузата, мосм/л 421±55 2365±122 использовали многофункциональный стационарный монитор Siemens SС 7000.

Показатели газового состава крови больных оценивали химическим анализатором Ciba Corning (USA). Гематокритное число определялось лабораторной центрифугой. Осмолярность плазмы (мосм/л) исследовалась на осмометре МТ-4 (Россия) по точке замерзания. Концентрация гемоглобина исследовалась на приборе КФК-3 (Россия). Во время ЭКК рассчитывали коэффициент экстракции кислорода (КЭК). На всех этапах операции контролировали гидробаланс путем оценки введенной жидкости, который соотносили с объемом мочи и кровопотери. Этапы исследования: исходно при поступлении пациента в операционную, за 5 мин до начала ИК, на первичное заполнение оксигенатора, на начало ИК (15-я минута), открытия аорты, «стопИК» и конец операции. В эти же периоды регистрировались среднее артериальное давление (АДср., САД, мм рт. ст.), центральное венозное давление (ЦВД, мм рт. ст.), уровень заполнения кардиотома, темп диуреза (при равных количествах использованных салуретиков, мг/кг), объем и темп инфузионной нагрузки (мл). У 10 последовательных пациентов в каждой группе устанавливался через правую внутреннюю яремную вену катетер Swan-Ganz, с помощью которого на указанных этапах и в отделении реанимации (РАО) оценивали прямые и расчетные показатели ЦГД и газотранспортной функции крови и газообмена в легких

(ДЛАср., ДЗЛАср., мм рт. ст.; УИ, мл/(м² • уд); ИОПСС, дин • с/(см⁵ • м 2 ); доставка и потребление кислорода (DO 2 , VO 2 мл/мин); экстракция кислорода (O₂ER); P A O 2 , мм рт. ст.; фракцию легочного шунта Qs/Qt, %).

Статистический анализ проводился c помощью прикладной программы для Windows «Statistica» Ver. 5.5 ’99-Edition, StatSoft, Inc. Все данные представлены как средняя арифметическая ± стандартное отклонение (M± o ). Для сравнительной оценки межгрупповых различий использовали непараметрический критерий Вилкоксона-Манна-Уитни. При оценке внутригрупповых множественных сравнениях применяли непараметрический метод ANOVA Фридмена с коэффициентом конкордантности Кендалла. Статистически значимыми различия считали при уровне р<0,05. При множественных сравнениях для уровня значимости «р» вводили поправку Бонферрони.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Перед началом ЭКК осмолярность плазмы у обследованных больных составляла 300,0±8,5 и 308,5±12,2 мосм/л, соответственно в 1-й и 2-й группах (р>0,05). Из табл. 2 видно, что осмолярность перфузата КГ была значительно ниже, чем во 2-й группе пациентов (452±112 против 2540±238 мосм/л; р<0,05). Однако через 15 мин ЭКК мы наблюдали сближение показателей осмолярности плазмы, которые в этот период достигли значений 310±15 и 323±24 мосм/л, соответственно в 1-й и 2-й группах пациентов. К этапу открытия аорты и на стоп-ИК мы не получили значимых межгрупповых различий в показателях осмолярности крови. Так, на момент окончания ЭКК в КГ осмолярность составляла 310±16 мосм/л, а в ИГ - 320±21 мосм/л. В постоперационном периоде осмолярность оставалась несколько выше в ИГ, но без значимых различий в сравнении с контролем -316,0±10,5 (min-max=301,5-332,6; ±95%ДИ 312,1-318,7; квартиль min-max (Q) 307,9319,45) и 305,5±8,5 (296,5-322,2; ±95%ДИ 302,5-310,4; Q 300,8-312,5) мосм/л, соответственно во 2-й и 1-й группах.

Во время ЭКК по средним величинам ЦВД мы не получили значимых различий: в ИГ -5,88±3,21 мм рт. ст. и в КГ - 5,24±1,8 мм рт. ст. При этом уровень в кардиотоме в ИГ был значимо выше - 1355±208 (935-1670; ДИ±95% 1240,5-1385,0; Q 907-1405) мл, чем в КГ -695±355 (505-960; ДИ±95% 615-720; Q 595-725) мл. Однако к окончанию операции показатели

ЦВД, наоборот, были достоверно выше в КГ -5,28±2,74 (3,67-7,72; ДИ±95% 5,12-5,62; Q 4,81-5,91), чем в ИГ - 3,12±2,9 (0,74-4,41; ДИ±95% 2,53-3,52; Q 2,49-3,6).

При оценке динамики САД мы не обнаружили достоверного снижения этого показателя в ИГ в течение всего периода ИК (74,5±11,6 мм рт. ст.). В КГ САД значимо снижалось с началом ИК с 78,5±7,5 (45,5-83,5; ДИ±95% 73,380,2; Q 69,2-80,9) до 64,5±14,0 (42,5-77,5; ДИ±95% 61,9-69,5; Q 60,4-70,2) мм рт. ст. и оставалось в этих пределах до «стоп-ИК». В послеоперационном периоде в ИГ отмечалась тенденция снижения АДср. в течение суток наблюдения (с 82,5±9,5 до 66±10,5 мм рт. ст.), в то время как в КГ АДср. стабилизировалось с 6-го часа послеоперационного периода на уровне 73,5±8,0 мм рт. ст.

Перед началом ЭКК показатели СВ и СИ в контрольной и исследуемых группах значимо не различались и, соответственно, составляли: 5,41±0,98 и 4,97±1,11 л/мин; 2,78±0,35 и 2,6±0,48 л/(мин • м²). В постперфузионном периоде и вплоть до окончания операции мы также не обнаружили значимых различий в названных показателях ЦГД. Однако после поступления пациентов в РАО появились значимые межгрупповые различия в показателях СВ и СИ. Так, через 6 ч нахождения больных в РАО СИ составлял 3,13±0,68 и 3,65±0,4 л/(мин • м²) (р=0,00305), соответственно, в 1-й и 2-й группах больных. Через 12 ч нахождения больных в РАО это соотношение по СИ также оставалось достоверно выше в ИГ. К утру следующего дня значимые различия по СВ и СИ между группами исчезли. Значения ДЛАср. во 2-й группе на момент окончания ЭКК были значимо выше - 29,3±8,8 мм рт. ст. (19,6-34,1; ±95%ДИ 25,9-31,05; Q 25,1-33,7), чем в 1-й группе - 20,9±6,2 (11,2-30,2; ±95% ДИ 18,922,4; Q 16,9-25,8) мм рт. ст. Показатели ДЗЛАср. в ИГ составляли 19,5±7,1 мм рт. ст. (9,7-24,4; ДИ ±95% 16,2-20,2; Q 15,9-20,8) и были значимо выше, чем в КГ - 14,7±7,5 мм рт. ст. (9,5-23,7; ±95%ДИ 13,9-15,75; Q 13,216,8). Однако в послеоперационном периоде на протяжении наблюдения показатели ДЛАср. и ДЗЛАср., наоборот, были значимо выше в контрольной группе, чем в исследуемой.

Показатели ИОПСС на этапах ИК варьировали реципрокно изменениям АДср., без статистически значимых различий в группах и находились в пределах нормального диапазона -1877-1941 дин • с/(см5• м2). Значимые различия в показателях ИОПСС были получены лишь через 6 ч послеоперационного периода: ИОПСС выше в КГ - 2040±439 (1880-2408; ±95% ДИ 1996-2105; Q 1946,0-2200,5), в ИГ - 1786,5± ±382 (1352-2115; ±95% ДИ 1694,5-1891,0; Q 1629,0-1994,5) дин • с/(см5 • м2).

Показатели VO 2 на «стоп-ИК» в КГ составляли 158,51±51,83, а в ИГ больных незначимо выше - 180,03±41,99 мл/(мин • м²). На «стоп-ИК» отмечено нарастание показателей VO 2 и O 2 ER. К окончанию операции эти показатели увеличились, но оставались достоверно ниже в ИГ VO 2 - 312,08±121,9 (226,3-359,1; ±95%ДИ 304,8-326,3; Q 291,5-337,9), чем в КГ -367,43±78,8 (258,7-394,4; ±95%ДИ 359,2-375,8; Q 354,5-381,1) мл/(мин • м²).

Начиная с момента окончания ЭКК и вплоть до периода «12 ч в РАО» показатели во 2-й группе пациентов были значительно ниже, чем в в периоперационном периоде фракции шунта Qs/Qt (табл. 3).

Объем инфузии к этапу «стоп-ИК» был значимо меньше в ИГ - 8,5±4,7 (2,95-13,75; ±95%ДИ 8,1-8,95; Q 7,9-9,15) мл/кг по сравнению с КГ - 15,8±9,2 (6,3-20,1; ±95%ДИ 12,316,5; Q 12,0-17,8) мл/кг. Дозы адреналина в ИГ

(0,04±0,025 мкг/(кг • мин) были практически на 50% меньше, чем в КГ (0,08±0,03 мкг/(кг • мин). В послеоперационном периоде при увеличении объема инфузии в КГ с 4,5±2,5 до 8,5±6,2 мл/ кг дозы инотропной поддержки также возрастали до 0,065±0,025 мкг/(кг • мин). В ИГ наблюдалась противоположная тенденция: объем инфузии снижался с 7,3±5,5 до 3,9±3,5 мл/кг и дозы адреналина уменьшались на 35-40%, до 0,02±0,015 мкг/(кг • мин).

При одинаковых дозировках салуретиков в обеих группах на всех этапах исследования в ИГ начиная с 15-щй минуты ИК темп диуреза был статистически значимо выше (275±120 мл/ч), чем в КГ (120±65,5 мл/ч). На момент открытия аорты в ИГ темп диуреза достиг 360±135 против 170,5±45 мл/ч в КГ с сохранением этой тенденции в течение суток послеоперационного периода.

ОБСУЖДЕНИЕ

Результаты анализа гемодинамики в нашем исследовании показали определенные преимущества использования гипертонического пер-

Таблица 3

Показатели фракции легочного шунта в периоперационном периоде

Показатели	М±у	НК	ВК	КД	Р
Исход
группа 1	15,73±9,32	9,60	15,57	5,97
группа 2	15,68±9,61	8,13	25,18	17,04	0,638347
Стоп ЭКК
группа 1	28,64±17,86	18,85	28,78	9,93
группа 2	15,47±8,13	7,73	24,93	17,20	0,013632
Конец операции
группа 1	30,26±19,12	20,68	38,85	18,16
группа 2	10,5±5,58	4,59	16,66	12,06	0,000139
Поступ. в РАО
группа 1	26,55±16,46	14,16	27,39	13,23
группа 2	13,34±7,96	7,16	20,67	13,51	0,003051
6 ч в РАО
группа 1	37,99±34,57	17,23	47,39	30,15
группа 2	12,16±6,87	6,70	17,55	10,85	0,000721
12чвРАО
группа 1	34,51±28,28	17,06	52,76	35,69
группа 2	7,78±4,45	4,52	10,11	5,59	0,002231

фузата на основе 10% ГЭК в сочетании с 15% маннитом перед кристаллоидным раствором. Однако мы не получили абсолютных и явных различий в гемодинамическом профиле, хотя, по данным СВ и СИ, в исследуемой группе больных в РАО мы наблюдали достоверно лучшие показатели. К окончанию первых послеоперационных суток показатели СВ и СИ в группах выравнивались. Вероятнее всего, это было обусловлено тем, что в исследование не вошли пациенты с застойной сердечной недостой-ностью и у основной части пациентов ФВ ЁЖ находилась в диапазоне 42-55%. Некоторые исследователи при использовании гипертонического коллоидного перфузата получали достоверно более лучшие транзиторные гемодинамические показатели в сравнении с кристаллоидной группой [8]. По мнению этих же авторов, явные гемодинамические преимущества гипертонического перфузата могут проявиться у пациентов с низкой сократительной способностью миокарда и явлениями застойной сердечной недостаточности. Вместе с тем в ИГ больных мы наблюдали более высокие показатели ДЛАср. и ДЗЛА, чем в КГ.

Сопоставляя частоту и дозировки катехоламинов, назначенных в реперфузионном периоде, с показателями ЦГД, можно говорить о том, что в ИГ пациентов контрактильность миокарда была более сохранна. Кроме того, было доказано, что в интраишемическом периоде развивается отек миокардиоцитов, в генезе которого немаловажная роль принадлежит положительному гидробалансу и снижению коллоидно-осмотического давления плазмы [13]. Доказано [10], что для предупреждения миокардиального отека целесообразно использовать маннит. Дополнительным фактором, способствующим лучшей сохранности миокардиоцитов, было то, что в ИГ уровень осмолярности плазмы находился в пределах 320 мосм/л и выше, который, по мнению отечественных исследователей, оптимален для эффективной кардиопротекции [4].

При анализе газотранспортной функции крови во время перфузии мы отмечали снижение показателей относительно исходных величин в обеих группах, совпадающее с началом ИК и охлаждения. После достижения заданной температуры тела сниженные DO2, VO2 и O2ER принимали стабильные значения. В случае продолжающегося снижения концентрация Hb крови и Ht, особенно в период согревания, мы отмечали компенсаторное увеличение O2ER. Однако статистически значимые различия в показате лях VO2 и O2ER появлялись только после остановки ИК и смещения объема жидкости из кардиотомного резервуара. Увеличение показателей потребления и экстракции кислорода в постперфузионном периоде служило компенсацией сформировавшейся во время перфузии кислородной задолженности. С этим эффектом сталкивались и другие исследователи [3].

Количество жидкости, циркулирующей в экстракорпоральном контуре, зависит от: первичного объема заполнения, его качественного состава, коллоидно-осмотического давления и осмолярности перфузата, его способности влиять на внеклеточный водный сектор организма, преходящих дополнительных объемов жидкости, скорости потерь и техники перфузии (объемная скорость, уровень ЦВД, смещение объемов жидкости при дислокации венозной канюли или целенаправленное смещение за счет работы зажимом венозной магистрали) [69, 12, 15]. В постперфузионном периоде больные получали наименьший объем жидкости. Это было обусловлено необходимостью удаления избыточной дилюционной жидкости. К тому же постперфузионная инфузионная терапия проводилась на фоне инотропной поддержки катехоламинами. Несмотря на то, что дозировки катехоламинов в ИГ после ИК были меньше, чем в КГ, объем инфузии в этот период в ИГ был также достоверно ниже, т. е в ИГ пациентов мы наблюдали более стабильный уровень волемии, чем в КГ.

Отмечены на момент окончания операции в ИГ достоверно более высокие показатели ДЛАср. и ДЗЛА, чем в КГ. В то же время показатели ЦВД были достоверно больше в КГ. Результаты оценки гидробаланса и ЦГД показали, что в КГ гиперволемия в сочетании с эффектом «утечки» жидкости в интерстициальное пространство способствовали нарастанию фракции легочного шунта. Было показано, что при использовании кристаллоидного перфузата во время ИК требуются гораздо большие объемы жидкости для поддержания внутрисосудистого объема, чем при коллоидном заполнении [12]. Волемическая перегрузка приводит к более выраженному увеличению гидростатического давления и снижению коллоидно-осмотического давления плазмы, что способствует развитию легочной дисфункции [12-14]. Именно с волемической перегрузкой и более существенными вариациями коллоидно-осмотического давления мы связали достоверно более высокие показатели фракции легочного шунта в КГ больных.

На основании полученных результатов можно констатировать, что в интраоперационном периоде в ИГ кислородтранспортная функция крови, потребность в волемии и итоговый гидробаланс с вытекающим влиянием на легочную функцию имели существенно более лучший профиль, чем у пациентов в КГ.

ВЫВОДЫ

• 1.    Гипертонический перфузат на основе 10% ГЭК в сочетании с 15% маннитом обеспечивает оптимальный гемодинамический профиль в постперфузионном периоде в сравнении с перфузатом на основе солевого раствора «Плазма-лит 148».

• 2.    Применение гипертонического коллоиднокристаллоидного перфузата во время ЭКК создает предпосылки для меньшей волемической нагрузки в постперфузионном периоде, чем кристаллоидный перфузат.

• 3.    После применения прайминга на основе 10% ГЭК в сочетании с 15% маннитом фракция легочного шунта в постперфузионном периоде у больных ИБС достоверно меньше, чем у больных, получивших кристаллоидный перфузат.