Энергопотребление при травматичных хирургических вмешательствах в условиях сочетанной анестезии

При оперативных вмешательствах наряду c Гарвардским стандартом мониторинга изучают вызванные потенциалы, контролируют нервно-мышечную проводимость, оценивают статус ВНС (ПНС — ритмокардиограмма; СНС — динамика СДД), контролируют концентрацию общего анестетика в крови и воздухе, которым дышит пациент (показатель MAC), проводят BIS мониторинг (активность головного мозга и одновременно нервно-мышечной проводимости). В целом на современном этапе развития анестезиологии и реаниматологии судят об «адекватности защиты больного от анестезиолого-операционного дистресса». Но названная проблема значительно шире и глубже, если рассматривать больного как целостный организм с позиций функциональных систем. Гомеостаз целесообразно изучать не по отклонению методом трендов, но по возмущению ответной реакции функциональных систем на раздражитель. Такой подход можно реализовать при динамической интраоперационной оценке энергетически-газового обмена.

Цель работы : на основании интраоперационной динамической оценки газового обмена и энергопотребления уточнить механизм возникновения критических инцидентов.

Материалы и методы

Проведено пилотное исследование. Изучали энергопотребление у трех онкологических больных, подвергшихся торако-абдоминальным вмешательствам под сочетанной анестезией.

Первый больной — мужчина 57 лет, рост 180 см, масса тела 99 кг, индекс массы тела 30,56 кг/м2, площадь тела 2,22 м2. Диагноз — рак нижней трети пищевода T3N2M0, MTS в NL 9 вдоль чревного ствола, декомпенсированный стеноз пищевода, синдром дисфонии, хроническая ишемическая болезнь сердца, артериальная гипертензия, риск IV — 3, перенесенный острый инфаркт миокарда, редкая желудочковая экстрасистолия, хронический

Третий больной — мужчина 54 лет, рост 180 см, масса тела 92 кг, индекс массы тела 28,39 кг/м2, площадь тела 2,14 м2. Диагноз: кардиоэзофагеальный рак T4N2M1. Оперативное лечение — операция Осавы-Герлока. Расширенная комбинированная гастрэктомия с резекцией пищевода и пластикой толстой кишкой, продолжительность 515 мин. Сочетанная анестезия, продолжительность 635 мин. Зарегистрировали критические инциденты в виде ослабления дыхания после рассечения ножек диафрагмы и подъем сегмента ST при работе хирургов в средосте-

Табл. 1. Основные показатели интраоперационного мониторинга (от момента сочетанной анестезии до экстубации)

Показатели	Сочетанная анестезия	Начало операции	Травматичный этап операции (абдоминальный)	Травматичный этап операции (торакальный)	Конец операции	Конец анестезии (экстубация)
MVE	7,8	7,8	9,5	9,5	9,5	9,5
	7,2	5,9	6,1	5,9	5,8	6
	7	7	6,9	6,7	8,8	10
VO2	374	452	520	520	520	520
	356	376	384	376	372	380
	560	560	485	542	668	840
VCO2	438	427	479	478	453	453
	339	311	349	327	316	338
	379	351	321	333	394	468
ДК	1,17	0,95	0,91	0,92	0,87	0,87
	0,95	0,83	0,91	0,87	0,85	0,89
	0,68	0,63	0,66	0,62	0,59	0,56
Э/П	1,33	1,54	1,76	1,76	1,74	1,74
	1,21	1,24	1,29	1,25	1,23	1,27
	1,79	1,78	1,55	1,71	2,10	2,63
Энергопо-	133	154	176	176	174	174
требление	121	124	129	125	123	127
	180	178	155	171	210	263

нии. По данным мониторинга наркозного аппарат CARESTATION 650 на основании данных О2, СО2, MVeexp, барометрического давления определяли потребление О2 (%) и элиминацию СО2 (торр), рассчитывали энергопотребление (ккал/ мин.). Регистрировали названные параметры и показатель на 6 этапах (сочетанная анестезия, начало операции, травматичный этап (абдоминальный, торакальный), конец операции, конец анестезии — экстубация больного). Регистрировали возникшие критические инциденты во время анестезии и операции.

Для поиска источников информации использовали интернет-ресурс PubMed, ключевой составляющей которого является база статей MEDLINE, охватывающая около 75% мировых медицинских изданий, а помимо этого использовали базы данных Scopus, Web of Science и РИНЦ.

Результаты

Данные интраоперационных показателей минутной вентиляции легких (MVE), потребления кислорода (VO2), элиминации углекислого газа (VCO2), а дыхательного коэффициента и энергопотребления приведены в табл. 1.

Вследствие высокой количественной разницы между параметрами O2 и CO2 и показателем энергопотребления ввели коэффициент энергопотребления, равный 102.

Полученные данные свидетельствуют о том, что показатель потребления O2, у первого больного возрастает от начала сочетанной анестезии до конца травматичного абдоминального этапа. Затем показатель остается стабильным до момента экстубации.

В то время как элиминация CO2 снижается за период от сочетанной анестезии до начала операции, где отмечается ее минимальный показатель. От начала операции до торакального абдоминального этапа показатель элиминации CO2 резко возрастал до максимальных значений и оставался стабильным до момента травматичного торакального этапа, после чего к концу операции происходило небольшое снижение с последующей стабилизацией показателя к этапу экстубации.

Дыхательный коэффициент имел максимальные значения на период сочетанной анестезии, затем снижался и оставался стабильным до момента травматичного торакального этапа. На конец операции показатель незначительно снижался и оставался неизменным до момента экстубации.

Показатели энергопотребления у данного пациента имел тенденцию к увеличению. Максимальный показатель энергопотребления отмечался на этапе травматичного абдоминального вмешательства и оставался стабильным до этапа экстубации.

Обобщая имеющиеся данные у первого этапе, на этапах исследования отмечен «рост» VO2, VCO2, энергопотребления при снижении показателей дыхательного коэффициента. Во время анестезии и операции существует обычное состояние, при котором потребление кислорода недостаточно для удовлетворения интраоперационных метаболических потребностей. В научной литературе имеется недостаточно информации для полного объяснения этой проблемы, возможно, этому способствуют сниженные интраоперационные уровни сердечного выброса и доставки кислорода, измененный интраоперационный транспорт кислорода на ми-кроциркуляторном и клеточном уровнях и измененная доставка окислительного субстрата. Таким образом, анестезия и операция вызывают физиологическую картину, сходную с шоком [1]. K. Waxman (1987) отмечает, что титрование послеоперационной терапии должно быть направлено не на «нормальные» физиологические конечные точки, а на «сверхнормальный» сердечный выброс и транспорт кислорода, необходимые для выздоровления послеоперационных пациентов [1].

На рис. 1 представлены показатели энергопотребления, потребления O2 и элиминации CO2 у первого больного.

У второго больного показатель потребления O2 возрастал от начала сочетанной анестезии до конца травматичного абдоминального этапа, где отмечали его максимальное значение. Начиная с травматичного торакального этапа до конца операции показатель потребления O2 незначительно снижался, а затем возрастал до этапа экстубации.

Показатель элиминация CO2 нестабилен на всех этапах анестезии. Так, с момента сочетанной анестезии до начала операции показатель резко снижался до минимальных значений, затем к моменту травматичного абдоминального этапа резко возрастал до максимума за весь период наблюдения. После чего наблюдали заметное снижение показателя элиминации CO2 до конца операции, а затем его возрастание на этапе экстубации.

Дыхательный коэффициент на этапе стабилизации сочетанной анестезии имел максимальное значение. Затем незначительно снижался и оставался стабильным на протяжении всего анестезиолого-операционного вмешательства.

Показатель энергопотребления до этапа травматичного абдоминального этапа возрастал до максимальных значений, затем снижался к этапу окончания операции. На этапе экстубации показатель снова возрастал.

Рис. 2 отображают динамические показатели энергопотребления, потребления O2 и элиминации CO2 у второго больного.

Показатель потребления O2 у третьего больного оставался стабильным от этапа сочетанной анестезии до этапа начала операции. Снижение показателя наблюдали от этапа начала операции до травматичного абдоминального этапа, где отмечали самые низкие его значения. Затем на этапе травматичного торакального вмешательства показатель стабилизировался и оставался неизменным до этапа экстубации. У данного больного, в отличие от предыдущих двух, показатель потребления O2 снижался, достигнув своих минимальных значений на травматичном абдоминальном этапе и возрастал только на травматичном торакальном этапе, после чего его значения оставались стабильными.

Схожую картину наблюдали и с показателем элиминации CO2. Параметр снижался на этапе развития и становления сочетанной анестезии и достигал своих минимальных значений на травматичном абдоминальном этапе. Далее показатель возрастал на каждом последующем этапе и на этапе экстубации отмечали его максимальные значения.

Дыхательный коэффициент имел тенденцию к снижению на протяжении всего анестезиолого-операционного вмешательства. На этапе экстубации отмечали критически низкий уровень дыхательного коэффициента, равный 0,56, не зарегистрированный ранее в научной литературе как допустимое значение данного показателя. Однако, мы можем полагать, что такое критически низкое значение показателя может свидетель-

^’^l^0^       ^’

Рис. 1. Показатели энергопотребления, потребления O₂ и элиминации CO₂ у первого больного.

)Че^^^              ^^

Рис. 2. Показатели энергопотребления, потребления O₂ и элиминации CO₂ у второго больного.

ствовать о метаболизме кетоновых тел в качестве энергетического субстрата [2].

Показатель энергопотребления снижался, достигая своих минимальных значений в период травматичного абдоминального этапа. Затем от начала травматичного торакального этапа до конца экстубации показатель энергопотребления возрастал.

Исходя из результатов, представленных в табл. 1, можно сделать вывод, что у третьего больного на всех этапах исследования отмечено падение VO2, VCO2, энергопотребления и критически низкие показатели дыхательного коэффициента.

Причиной падения изучаемых показателей у данного больного служило возникновение гиперкатаболического синдрома. Более того, стоит отметить длительность оперативных вмешательств (515 мин.) и сочетанной анестезии (635 мин.), вследствие чего гиперметаболизм, начиная с этапа травматичного абдоминального вмешательства, протекал активнее, и сопровождался увеличением скорости обмена веществ в два и более раз по сравнению с основным обменом, а также значительным увеличе-

Рис. 3. Показатели энергопотребления, потребления O₂ и элиминации CO₂у третьего больного.

нием потребления O2, гиперпродукцией СО2 [3].

На рис. 3 представлены показатели энергопотребления, потребления O2 и элиминации CO2 у третьего больного.

У первых двух больных показатель потребления O2 возрастал от начала сочетанной анестезии до конца травматичного абдоминального этапа, затем показатель оставался стабильным, или с небольшим снижением, как, например, у второго больного. У третьего больного, в отличие от предыдущих двух, показатель потребления O2 снижался, достигнув своих минимальных значений на этапе травматичного абдоминального вмешательства и возрос только на этапе травматичного торакального вмешательства, после чего его значения оставались стабильными.

Во всех трех случаях элиминация CO2 снижалась на первых этапах, однако у первого и второго больного снижение происходило до начала операции, после чего показатель возрастал, а у третьего больного снижение показателя отмечали на этапе начала операции. У первого и второго больного максимальные значения показателя элиминации CO2 регистрировали на этапе травматичного абдоминального вмешательства, в то время как у третьего больного на данном этапе отмечали самый низкий показатель элиминации за весь период наблюдения. Можно также отметить, что у первого и второго больного от этапа травматичного торакального этапа вмешательства до этапа конца операции показатель снижался, по сравнению с третьим больным, где показатель элиминации CO2, наоборот, возрастал вплоть до этапа экстубации.

Дыхательный коэффициент у второго больного остался стабильным на протяжении всего анестезиолого-операционного вмеша- тельства, в то время как у первого и третьего больного данный показатель снижался от этапа становления сочетанной анестезии до этапа экстубации. Стоит отметить резкое снижение дыхательного коэффициента до критических показателей у третьего больного.

Как у первого, так и у второго больного энергопотребление возрастало от этапа сочетанной анестезии до этапа травматичного абдоминального вмешательства, в то время как у третьего больного показатель энергопотребления варьировал, с повышением до максимального уровня на этапе экстубации.

Начиная с периода травматичного абдоминального этапа показатель энергопотребления варьировал у всех больных. Так, у первого больного энергопотребление стабильно до этапа экстубации, у второго — снижалось, затем возрастало, у третьего — возрастало, достигая максимального уровня на этапе экстубации.

Обсуждение

Оперативное вмешательство, представляя операционный стресс — мощный фактор активации различных клеточных процессов и биохимических реакций, в том числе окислительных [4].

Значимая роль в развитии системных расстройств метаболизма отводится цитокинам. Наиболее выражены метаболические эффекты у интерлейкина-6 и фактора некроза опухоли, получившего ранее название «кахектина». Отмечается, что метаболический стресс, обусловленный активацией симпатико-адреналовой системы и выделением колоссального числа биологически активных субстанций (биогенные амины, эйкозаноиды, интерлейкины, свободные радикалы), определяет нарушение всех видов обмена с избыточной мобилизацией энерге- тических субстратов [5]. Так, заболевание второго пациента — кардиоэзофагеаль-ный рак T4N2M1 — прямой путь к возникновению раковой кахексии, а, следовательно, возникновению метаболических расстройств в качестве компенсаторного механизма данной патологии [6; 7].

Результаты наших исследований касательно третьего больного коррелируют с исследованиями K. Waxman et al. (1981) — которые наблюдали снижение потребления кислорода во время операции из-за снижения экстракции кислорода у хирургических пациентов с высоким риском ASA. После операции наблюдалось увеличение сердечного выброса, доставки кислорода и потребления кислорода. Предполагается, что падение потребления кислорода во время операции может привести к метаболическому синдрому, а гипердинамическое послеоперационное состояние — физиологическая реакция, необходимая для восстановления повреждения, вызванного во время операции относительной клеточной гипоксией [7; 8]. Ряд других ученых также пришли к выводу, что интраоперационный период может быть связан со снижением способности тканей извлекать кислород [9]. W.C. Shoemaker, D. Thangathurai et al. (1999), оценивая интраоперационную перфузию тканей у больных высокого риска, пришли к выводу, что кровоток, доставка кислорода и оксигенация тканей у не выживших стали недостаточными к концу операции [10]. Таким образом, после хирургической травмы наблюдаются повышенные метаболические потребности и что изменения сердечного индекса и DO2 представляют собой компенсаторное увеличение функций кровообращения, стимулируемое повышенными метаболическими потребностями.

По мнению Chi Yeon Hwang et al. (2022) Β -гидроксибутират и ацетоацетат кетоновых тел являются важными альтернативными источниками энергии для глюкозы во время дефицита питательных веществ [11]. Исходя их этого, можно объяснить полученный нами низкий показатель дыхательного коэффициента у третьего больного как результат метаболизма кетоновых тел, используемых в качестве субстрата энергетического процесса. Однако полученный результат требует дальнейшего изучения для более точного обоснования критического инцидента.

По результатам работы определили у одного из пациентов гиперкатаболизм, сопровождающийся увеличением скорости обмена веществ в два и бо-

лее раза по сравнению с основным обменом, значительным увеличением потребления O2, гиперпродукцией СО2, а также низкими показателями дыхательного коэффициента (0,56) на период экстубации. А также то, что проведенное исследование в некоторой степени подтверждает опубликованными работы известных ученых.

Заключение

Таким образом, при травматичных торако-абдоминальных операциях под сочетанной анестезией, для своевременного выявления формирования критических инцидентов целесообразно изучать энергопотребление в периопераци-онном периоде.