Impact of acetate-based crystalloid solutions on acid-base state and hemodynamic parameters in patients undergoing abdominal surgical operations: retrospective cohort study

D.    А. Kazantsev, А. S. Popov, А. V. Strygin, Е. I. Мorkovin, В. Е. Tolkachev

IMPACT OF ACETATE-BASED CRYSTALLOID SOLUTIONS

ON ACID-BASE STATE AND HEMODYNAMIC PARAMETERS

IN PATIENTS UNDERGOING ABDOMINAL SURGICAL OPERATIONS:

RETROSPECTIVE COHORT STUDY

Currently used balanced crystalloids vary in their composition and properties, however only spare amount of comparative data regarding their effects on different parameters of systemic homeostasis is available so far. The goal of the presented pilot retrospective observational study was to compare the effects of two frequently administered acetate-based crystalloid solutions – Sterofundin® Isotonic (group 1) and Ionosteril® (group 2) on acid-base state and hemodynamic parameters in patients (n = 51) who underwent abdominal operations. Performed data analysis revealed no statistically significant between-group differences in pH, bicarbonate concentration, chloride and lactate levels within the whole period of monitoring. Meanwhile, differences in other acid-base parameters, namely, base excess (BE) and anion gap (AG) were statistically significant, but the clinical importance of these differences remains questionable. No significant differences in basic hemodynamic parameters were observed that serve as proof that infusion support with both crystalloids was adequate, and sustainable hemodynamic stability was provided in all patients.

Кey words: crystalloid solution, acid-base state, hemodynamics, infusion therapy, acetate-аnion, observational study.

Использование сбалансированных кристаллоидных растворов в настоящее время рассматривается в качестве оптимальной стратегии инфузионной поддержки у пациентов с внеклеточной дегидратацией различного генеза, в частности, коррекции гиповолемии и поддержании кислотно-основного баланса при проведении обширных хирургических вмеша- тельств [3, 8]. Сбалансированные кристаллоидные растворы, в отличие от часто назначаемого 0,9%-го раствора NaCl, содержат ключевые ионы (Na+, K+, Сa2+, Мg2+), в концентрациях, наиболее близких к физиологическим, а также метаболизируемые анионы (лактат, ацетат и др.), оказывающие антиацидотический эффект (табл. 1).

Таблица 1

Раствор	Ионный состав, ммоль/л (содержание в 1000 мл)						Теоретическая осмолярность, мОсм
	Na+	K +	Ca 2+	Mg 2+	Cl-	Носитель резервной щелочности
Плазма	136–143	3,5–5	2,4–2,6	0,75–1,1	96–105	–	280–290
Интерстициальная жидкость	145	4	2,5	1	116	–	298
0,9% NaCl	154	–	–	–	154	–	308
Рингера ацетат	135	4	2	1	108	ацетат (34)	284
Йоностерил	137	4	1,65	1,25	110	ацетат (36,8)	291
Стерофундин изотонический	145	4	2,5	1	127	ацетат (24), малат (5)	304

Сравнительная характеристика ионного состава биологических жидкостей и некоторых ацетат-содержащих кристаллоидных растворов

Применяемые в клинической практике сбалансированные кристаллоидные растворы отличаются по своему составу и физикохимическим характеристикам, что может оказать влияние как функциональные показатели системного гомеостаза, так и клинические исходы. Анализ существующих данных указывает на предпочтительное назначение ацетатсодержащих кристаллоидов, что обусловлено рядом преимуществ использования ацетата в качестве метаболизируемого аниона по сравнению с лактатом [8]. В частности, потребление кислорода для образования бикарбоната ниже при использовании ацетата (2 моль/моль) по сравнению с лактатом (3 моль/моль). При этом метаболизм ацетата происходит значительно быстрее и его ощелачивающий эффект (увеличение концентрации бикарбоната) возникает уже через 15 минут после начала внутривенного введения ацетата [2].

Вместе с тем проведённый анализ доступных литературных источников и международных реестров выявил отсутствие завершённых клинических исследований, в которых сравнивались бы часто назначаемые ацетат-содержащие растворы, что существенно затрудняет разработку научно-обоснованных протоколов их персонализированного назначения у отдельных категорий пациентов.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Ретроспективная сравнительная оценка влияния часто назначаемых ацетат-содержащих кристаллоидных растворов Йоностерил® и Сте-рофундин® изотонический на кислотно-основные и гемодинамические параметры у пациентов при проведении хирургических вмешательств на брюшной полости.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Наблюдательное когортное исследование было проведено на базе отделения реанимации и интенсивной терапии ГБУЗ «Волгоградская областная клиническая больница» № 1, Волгоград. В исследование был включен 51 мужчина в возрасте 18–55 лет, которым было проведено плановое оперативное вмешательство на органах брюшной полости (резекция печени, открытая резекция кишки, дуодено-панкреатэктомия).

Пациенты, включенные в исследование, были ретроспективно разделены на две группы в зависимости от получаемой инфузионной терапии. Пациенты из первой группы (группа 1, n = 23) получали в качестве инфузионной терапии Стерофундин® изотонический (Б. Браун Мельзунген АГ, Германия), пациенты из второй группы (группа 2, n = 28) – Йоностерил® (Фрезениус Каби Дойчланд ГмбХ, Германия).

Основными критериями невключения пациентов в исследование стали зафиксированные предоперационные нарушения водно-электролитного баланса, декомпенсация функции почек, нарушения свертывания крови, тяжелая сердечная недостаточность, а также введение каких-либо других кристаллоидных растворов.

Две группы пациентов были исходно сопоставимы по тяжести состояния, оцениваемому на основании шкалы ASA, возрасту, массе тела и другим показателям.

Инфузионную терапию в соответствии со стандартным протоколом начинали непосредственно перед анестезией и завершали через 12 ч после окончания операции у пациентов из обеих групп. Сравнительную оценку эффектов двух сбалансированных кристаллоидных растворов производили на основании анализа показателей кислотно-основного состояния (КОС) и ключевых гемодинамических параметров (табл. 2). Все указанные показатели регистрировали в трёх временных точках: исходно (до операции); сразу после операции и спустя 12 часов от момента окончания оперативного вмешательства.

Таблица 2

Кислотно-основные и гемодинамические параметры, оцениваемые в ходе ретроспективного сравнительного исследования

Гемодинамические показатели	Показатели КОС
•   САД, мм рт. ст. •   ДАД, мм рт. ст. •    Среднее АД, мм рт. cт. •    ЧСС, мин-1 •    ЧДД, мин-1 •   SpO 2 , % •    ЦВД, мм водн. ст. •    Объём кровопотери, мл •    Объем инфузии, мл/кг	•   pCO 2 , мм рт. ст. •   pH •    Бикарбонаты, ммоль/л •   Лактат, ммоль/л •   Натрий, ммоль/л •  Хлориды, ммоль/л •   Избыток оснований, ммоль/л •  Анионный интервал, ммоль/л

Для сравнения количественных показателей применяли t-критерий Стьюдента либо U-критерий Манна-Уитни (в зависимости от характера распределения количественных показателей). Распределение показателей оценивали в соответствии с критерием Шапиро-Уилка. При необходимости оценки динамических показателей применяли двухфакторный дисперсионный анализ (с группирующими факторами «время» и «схема терапии»); статистическую значимость межгрупповых различий в данном случае оцени- вали при помощи пост-теста Ньюмена-Кеулса. Статистическую обработку данных осуществляли в программе Prism 5.0 (GraphPad Software Inc.).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ

Основные показатели, характеризующие кислотно-основное состояние крови больных на момент поступления, на момент окончания и через 12 ч после окончания оперативного вмешательства представлены в табл. 3.

Таблица 3

Динамика показателей кислотно-основного состояния у пациентов, получавших инфузионную терапию препаратами Стерофундин® изотонический или Йоностерил®

Показатель	Группа	Период наблюдения
		Исходно	После операции	Через 12 ч
pCO 2 , мм рт. ст.	I	46,3 ± 1,47	46,9 ± 2,68	42,7 ± 1,25
	II	46,8 ± 1,51	48,6 ± 2,61	42,3 ± 1,29
pH	I	7,40 ± 0,006	7,42 ± 0,015	7,42 ± 0,009
	II	7,39 ± 0,011	7,42 ± 0,026	7,42 ± 0,012
Бикарбонаты, ммоль/л	I	20,4 ± 3,29	23,4 ± 2,72	25,7 ± 1,79
	II	19,2 ± 1,73	21,9 ± 1,95	25,4 ± 1,11
Избыток оснований, ммоль/л	I	0,17 ± 1,039	-1,92 ± 0,836	2,00 ± 1,279
	II	-0,11 ± 2,168	-0,41 ± 2,079*	2,6 ± 0,537
Лактат, ммоль/л	I	0,86 ± 0,135	0,90 ± 0,283	0,74 ± 0,097
	II	0,93 ± 0,149	0,90 ± 0,220	0,71 ± 0,158
Натрий, ммоль/л	I	138,5 ± 1,27	139,4 ± 1,06	139,6 ± 0,67
	II	137,3 ± 2,52	138,0 ± 1,56*	138,9 ± 0,52
Хлориды, ммоль/л	I	96,8 ± 3,35	98,3 ± 2,01	98,8 ± 1,48
	II	96,2 ± 4,05	96,8 ± 2,65	97,1 ± 1,95
Дефицит анионов, ммоль/л	I	20,3 ± 3,25	17,7 ± 2,20	15,1 ± 2,44
	II	22,2 ± 3,47	19,8 ± 2,87#	16,2 ± 1,54

Примечание: данные представлены в виде среднего арифметического значения и стандартного отклонения; I – группа пациентов, получавших Стерофундин изотонический (n = 23); II – группа пациентов, получавших Йоностерил (n = 28); * – p < 0,05 при сравнении с показателем, полученным у пациентов из группы I; # – p = 0,0561 при сравнении с показателем, полученным у пациентов из группы I.

Большинство показателей находилось в пределах референтных значений во всех временных точках. Межгрупповых различий в динамике изменения pH крови, содержания бикарбонатов, анионов хлора и лактата не было выявлено.

В то же время отмечали различия в катионном составе крови, выявленные в момент окончания операции.

В данной временной точке содержание натрия у пациентов, получавших Стерофундин® изотонический, было статистически значимо выше, чем у пациентов, которым вводили Йо-ностерил® [(139,4 ± 1,06) против (138,0 ± 1,56) ммоль/л при p < 0,05], однако клиническая значимость данного наблюдения сомнительна.

Статистически значимые различия также затронули уровень избытка оснований, одного из наиболее информативных показателей при нарушениях кислотно-основного равновесия; отрицательные значения данного показателя свидетельствуют о дефиците оснований, который сопровождает развитие метаболического ацидоза [1, 2]. У пациентов, получавших Сте-рофундин® изотонический, в момент окончания операции отмечали возникновение дефицита оснований (–1,92 ± 0,836 ммоль/л); у пациентов, которым вводили Йоностерил®, дефицит оснований был менее выраженным (–0,41 ± 2,079; p < 0,05). Несмотря на сходную динамику снижения дефицита анионов, у пациентов, получавших Йоностерил®, отметили более высокие значения данного показателя, чем в группе пациентов, которым вводили Стерофундин® изотонический, однако различия носили характер тенденции [(19,8 ± 2,87) ммоль/л против (17,7 ± 2,20) ммоль/л; p = 0,0561].

Существенных межгрупповых различий по основным показателям гемодинамики не выявили (табл. 4). В частности, не было отмечено существенных межгрупповых различий в объеме кровопотери: у пациентов, получавших инфузионную поддержку Стерофундин изотонический, данный показатель [(190 ± 121,1) мл] был сопоставим с значением в группе пациентов, которым вводили Йоностерил® [(186,7 ± 151,7) мл].

Таблица 4

Динамика гемодинамических показателей у пациентов, получавших инфузионную терапию препаратами Стерофундин® изотонический или Йоностерил®

Показатель	Группа	Период наблюдения
		Исходно	После операции	Через 12 ч
Среднее АД,	I	100,7 ± 11,61	103,2 ± 6,76	97,4 ± 7,79
мм рт. ст.	II	103,5 ± 11,24	109,6 ± 6,69	97,4 ± 7,94
ЦВД,	I	–	6,8 ± 1,14	8,3 ± 1,25
см водн. ст.	II	–	6,7 ± 1,49	8,2 ± 1,27

Примечание: данные представлены в виде среднего арифметического значения и стандартного отклонения; I – группа пациентов, получавших Стерофундин® изотонический (n = 23); II – группа пациентов, получавших Йоностерил® (n = 28).

В обоих случаях кровопотеря не приводила к необходимости введения эритроцитарной массы и/или других кровезаменителей. Данное наблюдение указывает на адекватность проводимой инфузионной терапии с целью коррекции гиповолемии и поддержания стабильной гемодинамики у пациентов из обеих групп.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Эффективность и безопасность применения сбалансированных ацетат-содержащих кристаллоидных растворов подробно изучена в крупных проспективных и обсервационных клинических исследованиях, а также продемонстрирована в реальной клинической практике у пациентов с изотонической и гипотонической дегидратацией различного генеза [1, 7].

Настоящее пилотное наблюдательное исследование продемонстрировало сопоставимость эффектов двух сбалансированных кристаллоидных растворов Стерофундин® изотони- ческий и Йоностерил® в отношении динамики показателей кислотно-основного состояния при отсутствии статистически значимых различий в параметрах системной гемодинамики, что подтверждает возможность успешного достижения целей инфузионной терапии при использовании обоих кристаллоидных растворов. Таким образом, разработка локальных протоколов инфузионной поддержки должна опираться как на особенности состава инфузионных сред, так и релевантные клинико-экономические аспекты их применения.