Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Ишемическое повреждение при операциях с искусственным кровообращением, механизм, традиционные и «перспективные» методы защиты от него
1.1. Эпидемиологический анализ сердечной недостаточности
1.2. Механизмы поражения клетки при ишемии и реперфузии
1.3. Понятие о феномене прекондиционирования
1.4. Механизм прекондиционирования
1.5. Эффективность анестетического прекондиционирования
1.6. Причины противоречий относительно клинической значимости феномена прекондиционирования
1.7. Ионы лития – универсальный цитопротектор, но только для эксперимента
1.8. Заключение обзора литературы
Глава 2. Характеристика больных и методы исследования
2.1. Экспериментальный раздел исследования
2.2. Клинический раздел исследования
Глава 3. Результаты исследований и их обсуждение
3.1. Результаты экспериментального раздела исследования
3.2. Результаты клинического раздела исследования
3.3. Клинические примеры
Заключение
Выводы
Практические рекомендации
Список использованной литературы
- Механизмы поражения клетки при ишемии и реперфузии
- Эффективность анестетического прекондиционирования
- Ионы лития – универсальный цитопротектор, но только для эксперимента
- Результаты клинического раздела исследования
Введение к работе
Актуальность исследования
Различные виды кардиоплегии, используемые при кардиохирургических операциях с искусственным кровообращением (ИК), весьма эффективно предотвращают развитие некроза сердечной мышцы и нарушения сократительной способности миокарда. Тем не менее, последнее осложнение встречается нередко [Gray R., 1979; Mentzer R.M. Jr., 2011] и может носить жизнеугрожающий характер [Breisblatt W.M., 1990].
С этой точки зрения, в дополнение к традиционным методам защиты миокарда при операциях с ИК, целесообразно активировать генетически детерминированные механизмы защиты клеток, например, путем прекондиционирования — феномена повышения толерантности клетки к воздействию повреждающего фактора в результате предварительного влияния на нее стрессорных стимулов [Лихванцев В.В., Мороз В.В. и соавт., 2011].
В его основе лежит прямое или опосредованное подавление активности ключевого фермента – гликогенсинтетазы киназы типа 3 (ГСК-3), что, в свою очередь, предотвращает открытие комплекса неспецифической митохондриальной поры (в оригинале – mitochondrial permeability transition pore, mPTP) и высвобождение проапоптотических агентов [Green D.R., 1998].
Ингаляционные анестетики способны защищать миокард от ишемии [Takahata O., 1995; Warltier D.C., 2000] по сходным механизмам [De’Hert S.G., 2005], что позволило определить этот феномен как анестетическое прекондиционирование (АПК) [Cason B.A., 1997]. Но литературные данные относительно его клинической значимости в настоящее время противоречивы [Tomai F., 1999; De’Hert S.G., 2003; Bein B., 2008] и причины кроются в отсутствии универсальной общепринятой методики моделирования АПК, а так же использование препаратов, способных блокировать протекторный сигнал [Лихванцев В.В., 2013]. К их числу следует отнести и часто используемый анестетик пропофол.
Эффективность прекондиционирования значительно снижается с возрастом и при гипертрофии миокарда [Tani M., 1997; Jimnez-Navarro M., 2001; Ghosh S., 2001]. В этих условиях более предпочтительным представляется использование веществ напрямую угнетающих активность ГСК-3, например, ионы лития (Li+) [Nonaka S., 1998; Chakraborty G., 2008; Васильева А.К., 2010]. К сожалению, карбонат лития (доступный для медицинского применения в России) противопоказан при «тяжелых» оперативных вмешательствах, несмотря на то, что экспериментально доказана способность при значительно меньших концентрациях, чем традиционные «противоманические», формировать значимую цитопротекцию [Chuang D.-M., 2007; Liu Y., 2009; Ren M., 2003] даже при однократном введении.
На основании описанного, было решено экспериментально подтвердить эффективность АПК миокарда севофлураном на модели тотальной ишемии и реперфузии у крыс и, в то же время, опытным путем выявить влияние пропофола на этот феномен. Опираясь на экспериментальные данные, требуется разработать методику анестезии на основе севофлурана при операциях в условиях ИК, предусматривающую реализацию феномена АПК и максимально исключающую риск его блокирования. Наряду с этим, одной из задач исследования стала экспериментальная оценка эффективности фармакологического прекондиционирования миокарда хлоридом лития и сравнение степени ее выраженности с таковой у АПК севофлураном.
Цель исследования
Улучшить результаты лечения больных, перенесших операцию аортокоронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения, путем сохранения функционального резерва миокарда за счет реализации вскрытых в процессе исследования механизмов анестетического прекондиционирования, а также экспериментально проверить и сравнить эффективность прямых (ионы лития) и непрямых (севофлуран) ингибиторов ключевого фермента в этом феномене – ГСК-3.
Задачи исследования
-
На модели тотальной ишемии в эксперименте изучить эффективность защиты сердца препаратами-ингибиторами гликогенсинтетазы киназы – 3 прямого и непрямого действия путем оценки содержания ее общей и фосфорилированной форм в гомогенатах сердец методом вестерн-блоттинга;
-
Изучить целесообразность комбинированного назначения внутривенного (пропофол) и ингаляционного (севофлуран) анестетиков в аспекте эффективности прекондиционирования;
-
Провести сравнительный анализ эффективности прекондиционирующих эффектов хлорида лития и ингаляционного анестетика севофлурана в эксперименте;
-
Изучить эффективность защиты сердца при ингаляционной индукции и поддержании анестезии на основе севофлурана или тотальной внутривенной анестезии на основе пропофола и фентанила при операциях аортокоронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения путем сравнительной оценки функционального состояния миокарда по динамике NT-proBNP и потребности в применении кардиотонических средств в послеоперационном периоде;
-
Изучить эффективность защиты сердца при ингаляционной индукции и поддержании анестезии на основе севофлурана или тотальной внутривенной анестезии на основе пропофола и фентанила при операциях аортокоронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения путем сравнительной оценки структурных повреждений миокарда по динамике уровней тропонина Т;
-
Разработать оптимальный метод защиты миокарда и проведения ингаляционной индукции и поддержания анестезии на основе севофлурана при операциях аортокоронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения, предусматривающего реализацию феномена анестетического прекондиционирования.
Научная новизна
Впервые на модели тотальной ишемии у крыс продемонстрирована разница в содержании фосфорилированной формы гликоген синтетазы киназы – 3 в гомогенатах сердец, зависящем от применения препаратов-ингибиторов этого фермента прямого и непрямого действия. Так же, на основании сравнения содержания фосфорилированной формы гликоген синтетазы киназы – 3, показано блокирующее влияние пропофола на анестетическое прекондиционирование севофлураном.
На основании полученных данных модифицирована методика ингаляционной индукции и поддержания анестезии (ИИПА), позволяющая защитить структурную целостность и сохранить функциональные резервы миокарда при операциях аортокоронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения, предусматривающая применение анестетического прекондиционирования и максимально снижающая риск блокирования реализации этого феномена.
Полученные результаты, так же позволяют экспериментально обосновать целесообразность дальнейшего проведения исследований эффективности цитопротекторных влияний препаратов лития в условиях тотальной ишемии с целью определения максимально эффективных и безопасных, с точки зрения клинического использования, доз и способов их введения, что, вероятно, после накопления достаточных экспериментальных данных, даст возможность применять эти препараты при операциях аортокоронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения.
Практическая значимость
Разработана методика ингаляционной индукции и поддержания анестезии на основе севофлурана, предусматривающая применение анестетического прекондиционирования и максимально снижающая риск блокирования реализации этого феномена при операциях аортокоронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения, позволяющая снизить частоту развития сердечной недостаточности в послеоперационном периоде, ее выраженность и длительность существования. В свою очередь это дает возможность снизить летальность, риск развития тяжелых осложнений, сократить сроки пребывания больных в отделении реанимации, улучшить результаты лечения и уменьшить его стоимость.
Основные положения, выносимые на защиту
-
Прекондиционирование миокарда крыс севофлураном in vivo значительно увеличивает содержание фосфорилированной ГСК-3, но в меньшей степени, чем хлорид лития. При совместном применении пропофола и севофлурана, повышения содержания фосфорилированной ГСК-3 не наблюдается.
-
Ингаляционная индукция и поддержание анестезии севофлураном с анестетическим прекондиционированием в большей степени сохраняет функциональные резервы и структурную целостность миокарда больных, перенесших аортокоронарное шунтирование в условиях ИК, чем тотальная внутривенная анестезия на основе пропофола и фентанила, что выражается в меньших концентрациях NTpro-BNP, тропонина Т и потребности в кардиотонической поддержке.
Апробация работы
Работа выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ клинического отдела Федерального государственного бюджетного учреждения «Научно-исследовательский институт общей реаниматологии имени В.А.Неговского» Российской Академии Медицинских наук.
Результаты собственных исследований представлены на секционном заседании «Проблемы вентиляции и кровообращения» в рамках XIII (выездной) сессии МНОАР, 16 марта 2012г., г. Голицыно; на заседании «Фармакологическое и анестетическое прекондиционирование» в рамках XIII съезда Федерации анестезиологов и реаниматологов, 22-25 сентября 2012г., г. Санкт-Петербург; на XIX Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», 23-27 апреля 2013г., г. Москва; стендовым докладом в рамках конгресса Euroanaesthesia 2013, 1-4 июля, г. Барселона, Испания; на секции молодых исследователей в рамках первой конференции Российского национального общества по изучению шока, 3 октября 2013г., г. Москва; на 15-й Всероссийской конференции с международным участием «Жизнеобеспечение при критических состояниях», 18-19 ноября 2013г., г. Москва.
Структура работы
Механизмы поражения клетки при ишемии и реперфузии
Для объяснения механизма повреждения клетки, в частности миокарда, в 80-х годах было предложено много теорий, большинство из которых были впоследствии отвергнуты [6]. В настоящее активно изучаются «оксирадикальная» и «кальциевая» теории, которые, по-видимому, являются не взаимоисключающими, а скорее, отражают две стороны одного патофизиологического процесса. Метаболиты кислорода, или активные формы кислорода (АФК), способны подавлять сократимость миокарда в экспериментах in vitro и in vivo, но точный механизм этого негативного влияния остается предметом споров. Масштабный выброс этих молекул из клетки, происходит сразу с начала реперфузии и их концентрация находится в линейной зависимости от выраженности предшествующей ишемии [22]. Точный источник выработки такого огромного количества АФК на сегодняшний день не известен. На различных моделях «оглушения» миокарда продемонстрирована неоднозначная роль ксантин оксидазы в этом процессе. В то же время, из поля зрения не уходят такие процессы как активация арахидонового каскада, НАДФ-(Н+)-оксидаз, нарушение митохондриальной цепи транспорта электронов [5]. Теоретически, АФК способны к неспецифическому поражению практически любых клеточных компонентов, но вызываемые ими денатурация белков, инактивация ферментов и перекисное окисление полиненасыщенных жирных кислот, являются ключевыми эффектами кислородных радикалов. Дальнейшее развитие процесса нарушает проницаемость мембран и жизнедеятельность различных клеточных органелл [6]. АФК вызывают угнетение активности Na+-K+-АТФазы, перегрузку клетки натрием, что резко стимулирует работу Na+-Ca2+ обменника и перегрузку клетки кальцием [23]. В то же время кислородные радикалы снижают чувствительность миофиламентов к кальцию, повреждая сократительные белки, вероятно, за счет окисления тиоловых групп [24]. И наконец, АФК нарушают функцию саркоплазматического ретикулума [23]. Важно отметить, что описанное выше, отражает, в том числе и нарушение кальциевого гомеостаза. В дальнейшем, это позволит объединить две теории.
Кальций играет две важные роли в «оглушении» миокарда: 1) как химический активатор сокращения, он является основным определяющим фактором в патофизиологии дисфункции; 2) как повреждающий агент - участвует в патогенезе ПДМ. Изменения сократительной способности миокарда после ишемии зависят от внутриклеточной концентрации свободного кальция и чувствительности к нему сократительных белков. Что касается первой составляющей, то по данным экспериментальных исследований, кальциевые потоки в «оглушенном» миокарде сохраняются и вероятность его недостаточности во внутриклеточном пространстве крайне низка [25]. Снижение способности миофиламентов к сокращению в ответ на кальций, может зависеть от ослабления силы сокращения в ответ на одну и ту же концентрацию активатора (максимальная активирующая сила кальция, МАСК) и/или непосредственного снижения чувствительности к кальцию. Однозначного ответа на этот вопрос нет [5]. В то же время, авторы многочисленных исследований склоняются к мнению, что причиной нарушенной чувствительности к кальцию являются поражения самих миофиламентов [26]. И это заключение, является еще одной точкой пересечения «оксирадикальной» и «кальциевой» теорий. Наряду с вероятностью прямого повреждающего воздействия АФК на миофиламенты, кислородные радикалы могут негативно влиять на чувствительность «оглушенного» миокарда к кальцию. В частности продемонстрирована способность АФК увеличивать содержание окисленного глутатиона, снижающего чувствительность к кальцию, и уменьшать уровень восстановленного глутатиона, обладающего противоположным эффектом [27, 28]. Перегрузка клетки кальцием во время реперфузии – обширный раздел «кальциевой» теории ПДМ. Суть этой проблемы заключается в угнетении Na+-Ca2+ обменника в связи с ацидозом во время ишемии и чрезмерное накопление натрия внутри клетки. В первые минуты реперфузии, разрешающийся ацидоз перезапускает Na+-Ca2+ обменник, направляя в клетку большое количество кальция [29]. И хотя его содержание в клетке увеличивается и в процессе ишемии, нарушений чувствительности миофиламентов или повреждения сократительных белков обнаружено не было [30, 31]. Это утверждение позволяет заключить, что, во-первых, реперфузия необходима для реализации ПДМ, во-вторых, «оглушение» миокарда является частью реперфузионного повреждения [5].
Исследования структуры миофиламентов «оглушенного» миокарда выявили деградацию -актина и тропонина I [30, 32]. Точный механизм, связывающий повреждение структуры миофиламентов и транзиторную перегрузку клетки кальцием, до настоящего времени не установлен, но внушительный объем знаний указывает на протеолитический характер изменений. Основную роль в этом процессе приписывают кальпаинам, широко распространенным в тканях ферментам, которые под воздействием повышенной внутриклеточной концентрации кальция способны расщеплять белки. Как продемонстрировано в эксперименте, концентрация кальпаина I вырастает после кратковременной ишемии и последующей реперфузии [33], а сам фермент активно расщепляет волокна тропонинов T и I [34]. Тем не менее, протеолитическое поражение миофиламентов, очевидно, не всегда лежит в основе «оглушения» миокарда. Это предположение выдвинуто на основе наблюдения быстрого (1-2 часа) восстановления сократительной способности сердца вследствие тренировочной ишемии. В то же время на примере той же тренировочной ишемии, когда резкое улучшение сократимости происходит в первые несколько часов, а дальнейшее полное восстановление занимает более продолжительный промежуток времени, можно сделать вывод, что расщепление миофиламентов с их последующим ресинтезом играют большую роль не в раннем, а более позднем периоде [5]. Механизм ишемического повреждения далек от окончательного понимания и ни одна из описанных теорий в одиночку не в состоянии полноценно описать весь механизм формирования ПДМ. Как уже упоминалось ранее, они являются, скорее, разными сторонами одного патофизиологического процесса, что подтверждено рядом, уже оговоренных, точек пересечения этих гипотез. Это еще раз доказывается в исследовании коллектива во главе с W.D. Gao [35], продемонстрировавшим снижение чувствительности изолированной трабекулы к кальцию при предварительной обработке ее АФК. Важно отметить, что описанные теории подразумевают появление повреждения в процессе реперфузии. В доказательство тому, в литературе имеются данные, об одинаковой эффективности антиоксидантов, вводимых до ишемии или до реперфузии, в профилактике ПДМ [22, 36, 37]. Наряду с этим, антиоксидантная терапия, вне зависимости от своей интенсивности, не в состоянии полностью предотвратить «оглушение» миокарда [38], что говорит о двухкомпонентности феномена: первый компонент реализуется во время ишемии, второй – во время реперфузии. На основании данных литературы, роль последнего компонента в реализации ПДМ более значима [5], но говорить, что феномен является следствием только реперфузионного повреждения миокарда нельзя.
Эффективность анестетического прекондиционирования
Изменение баланса кислорода в миокарде в сторону снижения потребности в нем и увеличения доставки, по праву считается эффективным способом защиты сердца от ишемии при некардиальных операциях. Ингаляционные анестетики обладают способностью выгодно воздействовать на этот баланс, но, как показывают экспериментальные и клинические исследования, далеко не в этом заключается их способность защищать миокард от ишемии [124, 125]. Речь о специфическом воздействии галогенизированных анестетиков, повышающем устойчивость сердца к ишемии, ведется с 1996 года, когда этот эффект был впервые обнаружен на примере галотана [126]. Позднее, сходные свойства выявили у других ингаляционных анестетиков, а механизмы, лежащие в основе, оказались во многом общими с ИПК [127]. Это позволило определить феномен повышения устойчивости клетки к ишемии вследствие фармакологического прекондиционирования ингаляционными анестетиками, как анестетическое прекондиционирование [63].
К настоящему времени накоплен большой объем знаний о влиянии выбора метода анестезии на исход оперативного вмешательства, но, к сожалению, они носят противоречивый характер. Применение изофлурана при АКШ не привело к значимому снижению уровня КФК-МВ, тропонина I и улучшению показателей гемодинамики в общей популяции группы исследования, но благотворный эффект анестетика стал наглядным при прицельном сравнении больных со сниженной функцией левого желудочка (ФВ 50%) [128]. Коллектив исследователей во главе со S.G. De Hert [129] продемонстрировали более высокие показатели СИ, меньший уровень тропонина I и сниженную потребность в кардиотонической поддержке у больных старше 70 лет с поражением трех коронарных сосудов и ФВ менее 50%, которым анестезию осуществляли ингаляционными анестетиками по сравнению группой больных, где применялась ТВА на основе пропофола. Авторы подтвердили полученные ими ранее данные о способности прекондиционирования севофлураном улучшать функцию миокарда в постперфузионном периоде [130]. Тем не менее, позднее, в мультицентровом исследовании с участием 414 пациентов, не было обнаружено различий между группами по послеоперационному уровню тропонина Т, количеству периоперационных инфарктов миокарда или длительности пребывания в стационаре [131]. В этой работе единственным требованием к участвующим специалистам была ингаляция севофлурана или десфлурана не менее 0,5 МАК начиная за 30 минут до пережатия аорты и заканчивая 10 минутами после снятия с нее зажима. Выбор метода индукции и основного анестетика для поддержания анестезии оставался за анестезиологом и эти факторы не оценивались группой исследователей. Это дает основание предполагать, что отсутствие достоверных различий между группами было связано с использованием пропофола или адъювантных препаратов, блокирующих АПК. С другой стороны, прерывистое использование севофлурана в дозе 1 МАК на фоне анестезии пропофолом способствовало более значительному уменьшению уровня КФК-МВ, тропонина Т и улучшению восстановления функции сердца, чем в группах с непрерывной ингаляцией севофлурана в той же дозе или исключительно ТВА на основе пропофола. Статистически значимых различий по длительности ИВЛ и пребывания в ОРИТ авторам этой работы получить не удалось [132]. Но это наталкивает на мысль, что для формирования значимой защиты от длительной ишемии важно не только присутствие имитирующего ИПК агента, но и методика его использования.
Это предположение подтверждает работа коллектива во главе с М. Meco [133], который инсуффлировал десфлуран в дозе 2,5 МАК в течение 5 минут прямо в оксигенатор АИК при АКШ до пережатия аорты. Авторы продемонстрировали меньший послеоперационный уровень тропонина I и NT-proBNP и более высокие значения сердечного индекса. В более раннем исследовании, подобным образом применялся изофлуран, но выявить статистической достоверности различий на тот момент не удалось [134].
Интересным способом кардиопротекторный эффект севофлурана оценивала исследовательская группа N.D. Nader [135] – при операциях АКШ, авторы вводили анестетик в составе кардиоплегии в виде 2% раствора и продемонстрировали более быстрое улучшение функции сердца и снижение частоты возникновения преходящих нарушений локальной сократимости левого желудочка.
Наряду с ишемией миокарда во время ИК, в патогенезе полиорганной недостаточности или изолированной СН, не менее значим воспалительный ответ организма, развивающийся при контакте крови с экстракорпоральным контуром. Использование для подержания анестезии севофлурана в дозе 1 МАК обеспечивает повышение СИ после ишемии, меньший уровень тропонина I уменьшение выраженности воспалительной реакции, о чем свидетельствуют больший уровень интерлейкина-6 и меньший - С-реактивного белка [136]. При операциях протезирования аортального клапана по поводу его стеноза, была продемонстрирована увеличенная продолжительность пребывания больных в ОРИТ после анестезии пропофолом в сравнении с анестезией севофлураном, но длительность и выраженность вазопрессорной и инотропной поддержки была сопоставима [137]. В исследовании Y.M. Amr приведены результаты о сопоставимом улучшении гемодинамики, меньшей выраженности и длительности инотропной поддержки и меньших послеоперационных уровнях КФК-МВ и тропонина-I в группах ишемического прекондиционирования и анестезии на основе изофлурана. В течение первого года после операции в каждой из этих групп лишь у 1 больного отмечались неблагоприятные кардиальные инциденты, в противоположность 4 из группы контроля [138]. Аналогичные результаты был опубликованы ранее на примере 75 больных после АКШ. В группе прекондиционирования севофлураном в течение года после операции была выявлена меньшая частота возникновения застойной сердечной недостаточности по сравнению больными, получавшими плацебо, у которых к тому же, в 3 случаях возникла реокклюзия коронарной артерии [139].
Два независимых обзорных исследования, опубликованных в 2006 году, охватившие суммарно более 5000 больных после АКШ в условиях ИК, убедительно продемонстрировали меньшие уровни тропонина I, сниженную потребность в инотропной поддержке и более сохранную функцию сердца в группах ингаляционной анестезии. Наряду с этим, предоставлены противоречивые данные относительно летальности и частоты кардиальных осложнений [140, 141].
Ионы лития – универсальный цитопротектор, но только для эксперимента
Как описано выше, на формирование защиты клетки вследствие прекондиционирования могут влиять самые различные вещества, некоторые из которых часто используются у больных кардиохирургического профиля. К тому же, вероятность развития значимой гипергликемии нельзя исключить, даже при условии адекватной инсулинотерапии. Не говоря уж о том, что в связи с совершенствованием хирургической техники и расширением показаний для кардиохирургических операций, анестезиологу все чаще приходится сталкиваться с проблемой «старого сердца» и резко нарушенной его сократимостью. Эти препараты и состояния негативным образом влияют на мито-К-АТФ, АФК, ПК-С и, вероятно, другие киназы – неотъемлемые элементы каскада ПАС, через который опосредуют свое благотворное влияние ишемическое и анестетическое прекондиционирование. Альтернативным способом формирования толерантности клетки к повреждению вследствие ишемии/реперфузии является использование препаратов, реализующих свою активность через ПНС и прямое угнетение активности ключевого звена прекондиционирования – ГСК-3. К числу этих препаратов в первую очередь следует отнести препараты лития.
В 1949 году впервые появились упоминания об успокаивающих эффектах лития, начало которым положили исследования J. Cade на модели морских свинок. Через 21 год препарат был лицензирован в США для терапии маниакальных состояний [198]. Тем не менее, вопреки интенсивному изучению, мнения относительно молекулярных механизмов терапевтических эффектов лития все еще неоднозначны. В многочисленных работах подчеркивается, что депрессия снижает уровень нейротрофического фактора мозга (BDNF), а литий, за счет селективной активации IV промоутера BDNF, повышает выработку последнего. В свою очередь, биполярные нарушения связывают со сниженной концентрацией BDNF и нейротрофинов, повышению выработки которых, так же способствует терапия препаратами лития [199]. В пользу нейротрофической способности Li+ свидетельствуют недавние исследования у больных с биполярными нарушениями, выявившие повышение уровня N-ацетил-аспартата (маркера жизнеспособности нейронов) и объема серого вещества головного мозга [200]. Способность Li+ повышать устойчивость клеток к внешним воздействиям и их выживаемость, вероятно, опосредуется через механизм, по которому реализует свои защитные свойства ИПФР-1 – каскад PI3K/Akt. На модели культуры гранулярных клеток мозжечка крысы продемонстрировано дозозависимое увеличение гибели нейронов при применении селективных ингибиторов PI3K и угнетении активности Akt-1. Клетки, длительно подвергавшиеся воздействию хлорида лития, демонстрировали большую устойчивость к апоптозу вследствие глутамат-индуцированной эксайтотоксичности, что сопровождалось значительным повышением активности PI3K, Akt-1 и увеличением концентрации фосфорилированной формы ГСК-3 [201, 202]. Продолжая интенсивный поиск механизмов реализации нейропротекторных свойств лития, были проведены многочисленные исследования, в которых обнаружено ослабление нейродегенеративных эффектов и нейроапоптоза под воздействием этанола. В ряде работ указывается на способность лития блокировать вызванное этанолом повышение активности каспазы-3 и Bax, и усиливать фосфорилирование Akt, ГСК-3 [203-205].
Помимо защиты от различных фармакологических и гуморальных воздействий, в эксперименте на крысах, длительное применение хлорида лития способствовало уменьшению зоны инсульта после пережатия средней мозговой артерии на 56% и значительному ослаблению выраженности неврологического дефицита [206]. Как упоминалось ранее, прямые ингибиторы ГСК-3 могут принести выгоду в условиях, где препараты, действующие через механизм ПАС, теряют свою эффективность. Это доказано, но пока лишь экспериментально, на примере улучшения сократимости гипертрофированного миокарда и снижения активности ГСК-3 после продленной ишемии при предварительном введении лития [207]. На сегодняшний день Li+ наиболее известные ингибиторы ГСК-3 и, вероятно, конкурируют со связыванием Mg2+, необходимого кофактора фермента [102].
На основании всего вышесказанного, можно сделать закономерный вывод – Li+ имеют неоспоримую ценность в повышении устойчивости кардиомиоцитов к ишемии/реперфузии и требуется клиническая апробация их эффективности в отношении кондиционирования миокарда. Но самым важным обстоятельством, препятствующим немедленному воплощению в жизнь этих смелых идей, является то, что карбонат лития (фармакологическая форма, используемая в клинической практике) противопоказан при «тяжелых оперативных вмешательствах», к которым бесспорно относятся кардиохирургические операции. Помимо этого терапия препаратами лития обладает целым рядом неблагоприятных эффектов, особенно для больных кардиохирургического профиля: нарушение проводимости импульса в сердце; пролонгирование гипнотического эффекта барбитуратов; продление нейромышечной блокады сукцинилхолина и панкурония [208]. Вдобавок у больных сердечнососудистыми заболеваниями нередко используются салуретики и ингибиторы ангиотензинпревращающего фермента (ИАПФ), препятствующие выведению лития из организма и способствующие возникновению литиевой интоксикации [209]. В литературе имеется сравнительно небольшое число наблюдений негативных эффектов лития при АКШ. В описанных случаях, больные длительно получали терапию по поводу сопутствующих маний вплоть до дня оперативного вмешательства, что привело к возникновению рефрактерной к введению катехоламинов гипотензии на основном этапе [208, 210].
Результаты клинического раздела исследования
В обеих исследуемых группах использовали одинаковую тактику проведения анестезии, перфузии и инфузионной терапии. Также не отличалась и тактика ведения больных в отделении реанимации. Во всех случаях состав начального раствора АИК был одинаковым и включал: раствор Рингера (ООО «Гематек») – 500,0 мл, трисоль (ОАО «Биохимик») – 400,0 мл, тетраспан 10 (B.Braun Melsungen AG) – 500,0 мл, Маннит (ОАО «Биохимик») – 200,0 мл, гидрокарбонат натрия 5% (ОАО НПК «Эском») – 100,0 мл, фуросемид (ОАО «Мосхимфармпрепараты им. Н.А.Семашко) – 2,0 мл, раствор хлорида калия 4% (Новосибхимфарм) – 60,0 мл, гепарин (B.Braun Melsungen AG) – 300 ЕД/кг. С целью фармако-холодовой кардиоплегии во всех случаях использовался раствор Консол (ООО «Самсон-Мед») в начальной дозе 800,0 мл и, при необходимости, по 400,0 мл через каждые 30-35 минут ишемии миокарда. Искусственное кровообращение осуществлялось в режиме умеренной гипотермии (32С) с объемной скоростью перфузии, рассчитанной на площадь поверхности тела и перфузионный индекс 2,4-2,6 л/мин. Среднее артериальное давление на протяжении перфузии поддерживалось в пределах 70-90 мм рт.ст. за счет постоянной инфузии норадреналина, доза которого значимо между группами не различалась. Сама же длительность перфузии и пережатия аорты были сопоставимы между группами.
Темп диуреза и концентрации креатинина и мочевины в плазме крови у всех больных в послеоперационном периоде были сопоставимы. Ни одному больному введение диуретиков после операции не потребовалось.
Предоперационные и послеоперационные уровни натрийуретического пептида В-типа (BNP) и концевого фрагмента его предшественника (NTpro-BNP) высоко коррелируют с частотой развития сердечной недостаточности, потребностью в использовании кардиотонических препаратов в послеоперационном периоде, а так же частотой развития сердечной недостаточности, инфарктов миокарда и «сердечной» смерти в течение нескольких лет после кардиохирургических вмешательств и некардиальных операций [235-240].
Исходные уровни NTpro-BNP в группах ИИПА и ТВА достоверно не отличались и находились выше допустимых границ (353,11±335,93 пг/мл и 287,27±222,12 пг/мл соответственно). Через 24 часа после операции в обеих группах отмечался прирост уровня этого пептидного фрагмента, но значимым он был лишь в группе ТВА (384%, р 0,05). Концентрация NTpro-BNP в этой же группе на 194% превышала таковую в группе ИИПА (р 0,05) (рис. 5). Через 48 часов после операции уровень NTpro-BNP в группе ИИПА незначительно снижался (на 85%, р 0,05), а в группе ТВА наблюдался прогрессивный, но незначимый, рост его концентрации еще на 126%, превосходящей значения группы ИИПА на этом этапе на 289% (р 0,05) (рис. 6). Эти результаты указывают на тенденцию к восстановлению исходной сократимости миокарда у больных в группе ИИПА и прогрессивное нарастание тяжести сердечной недостаточности в группе ТВА. Наши результаты согласуются с данными, полученными K. Julier и коллегами [234], которые инсуффлировали севофлуран в дозе 4% за 10 мин до пережатия аорты в оксигенатор АИК. Даже несмотря на то, что в этом исследовании индукция анестезии и ее поддержание осуществлялось пропофолом, авторы продемонстрировали значительно меньшую концентрацию NTpro-BNP в группе анестетического прекондиционирования в первые и вторые послеоперационные сутки, чем в группе тотальной внутривенной анестезии, что подтверждает предположение о способности анестезии (и АПК) на основе севофлурана в большей степени сохранять насосную функцию миокарда, чем тотальная внутривенная анестезия у больных, перенесших АКШ в условиях ИК.
Рисунок 5. Концентрации NTpro-BNP в группах больных через 24 часа после операции.
Примечание: ИИПА – группа ингаляционной индукции и поддержания анестезии на основе севорана с моделированием анестетического прекондиционирования; ТВА – группа тотальной внутривенной анестезии на основе пропофола-липуро и фентанила; – среднее (M); – ошибка среднего (m); - стандартное отклонение (); звездочкой обозначены значимые различия в сравнении с группой ИИПА (р 0,05).
Примечание: ИИПА – группа ингаляционной индукции и поддержания анестезии на основе севорана с моделированием анестетического прекондиционирования; ТВА – группа тотальной внутривенной анестезии на основе пропофола-липуро и фентанила; – среднее (M); – ошибка среднего (m); - стандартное отклонение (); звездочкой обозначены значимые различия в сравнении с группой ИИПА (р 0,05).
В обеих группах после снятия зажима с аорты в подавляющем большинстве случаев отмечалось спонтанное восстановление синусового ритма. Лишь у одного больного в группе ИИПА (2,5%) и у одного больного в группе ТВА (2,5%) развивались желудочковые фибрилляции, купированные однократной прямой дефибрилляцией мощностью 8 кДж (табл. 2). На основании этих данных вполне закономерно предположить, что при операциях АКШ в условиях ИК, выбор метода анестезии не влияет на характер восстановления сердечной деятельности. Тем не менее, вполне вероятно, что значимая разница выявилась бы при значительном увеличении выборок, но это уже предмет другого исследования.
Примечание: ИИПА – группа ингаляционной индукции и поддержания анестезии на основе севорана с моделированием анестетического прекондиционирования; ТВА – группа тотальной внутривенной анестезии на основе пропофола-липуро и фентанила; - значимые различия в сравнении с группой ИИПА.
Предоперационные уровни тропонина Т в группах были сопоставимы и находились в пределах нормы ( 0,1 нг/мл). Через 24 часа после операции отмечалось повышение уровня этого белка в обеих группах. В группе ИИПА уровень тропонина Т превышал исходные значения на 299%, а в группе ТВА на 616%, что на 206% больше показателя группы ИИПА на данном этапе (р 0,01) (рис. 7). Эти результаты позволяют сделать вывод, что анестезия на основе севофлурана в большей степени препятствует повреждению кардиомиоцитов во время операций с искусственным кровообращением, что так же подтверждено данными литературы. В исследовании коллектива во главе со S.G. De Hert [129], авторы инсуффлировали севофлуран в дозе 0,5-1МАК на протяжении всего оперативного вмешательства и исследовали динамику тропонина I, концентрация которого в первые 36 часов после операции была значительно меньше, чем в группе тотальной внутривенной анестезии на основе пропофола. К такому же выводу пришли авторы крупного мета-анализа J.A. Symons и P.S. Myles [141], охватившего 27 исследований и 2979 больных, которым было выполнено АКШ в условиях ИК.
Примечание: ИИПА – группа ингаляционной индукции и поддержания анестезии на основе севорана с моделированием анестетического прекондиционирования; ТВА – группа тотальной внутривенной анестезии на основе пропофола-липуро и фентанила; – среднее (M); – ошибка среднего (m); - стандартное отклонение (); звездочкой обозначены значимые различия в сравнении с группой ИИПА (р 0,05).
Потребность в кардиотонической поддержке в послеоперационном периоде отмечалась у больных обеих групп. Тем не менее, необходимость в инфузии дофамина в первые 24 часа после оперативного вмешательства в группе ИИПА, возникла у 13 больных (32,5%), что значительно меньше, чем в группе ТВА – 23 (57,5%) больных (р 0,05) (табл. 1). Описанное еще раз подтверждает, что методика анестезии оказывает существенное влияние на исход лечения, а именно, ИИПА и АПК севофлураном в большей степени предотвращают развитие сердечной недостаточности после операций с искусственным кровообращением, чем ТВА на основе пропофола и фентанила. Эти данные согласуются с результатами уже упомянутого исследования S.G. De Hert и коллег [129] в котором так же сравниваются группы тотальной внутривенной и ингаляционной анестезии. В отличие от нашей работы, авторы в своем исследовании не повышали концентрацию севофлурана перед пережатием аорты, но инсуффлировали его на протяжении всей операции.
![Методы прогнозирования и коррекции острых нарушений кровообращения при операциях реваскуляризации миокарда [Электронный ресурс]](/i/i/4270/178134.png "Методы прогнозирования и коррекции острых нарушений кровообращения при операциях реваскуляризации миокарда [Электронный ресурс] Иванов Алексей Вячеславович")
