Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Современные тенденции в применении кристаллоидных инфузионных растворов в периоперационном периоде у детей 11
1.2. Роль антиоксидантов и антигипоксантов в инфузионной терапии .19
Глава 2. Материалы и методы 22
2.1.1. Общая характеристика собственных наблюдений 22
2.1.2. Распределение пациентов по нозологическим формам заболевания 26
2.2. Методы исследования 30
2.3. Методы статистического анализа данных 35
Глава 3. Влияние характера инфузионной терапии на водно-электролитный баланс в периоперационном периоде у детей 37
Глава 4. Влияние характера инфузионной терапии на состояние клеточных структур в периоперационном периоде 42
Глава 5. Влияние характера инфузионной терапии на основной обмен и активизацию пациентов в интраоперационном и раннем послеоперационном периоде 51
5.1. Оценка влияния характера инфузионной терапии на основной обмен в интраоперационном и раннем послеоперационном Периоде 51
5.2. Оценка влияния характера инфузионной терапии на активизацию пациентов в раннем послеоперационном периоде 53
Заключение 62
Выводы 69
Практические рекомендации 70
Список литературы 71
Список иллюстраций (таблицы) .84
Список иллюстраций (рисунки)
- Роль антиоксидантов и антигипоксантов в инфузионной терапии
- Методы статистического анализа данных
- Влияние характера инфузионной терапии на состояние клеточных структур в периоперационном периоде
- Оценка влияния характера инфузионной терапии на активизацию пациентов в раннем послеоперационном периоде
Роль антиоксидантов и антигипоксантов в инфузионной терапии
Среди многообразия задач инфузионной терапии основными являются - адекватная гидратация тканей, предотвращение электролитного дисбаланса и поддержание нормогликемии [4,9,19,20,31,40,75,104]. Для этого применяются инфузионные растворы с физиологическим содержанием электролитов, предназначенные для замещения потери внутрисосудистой жидкости и предотвращения гиповолемии, стабилизации гемодинамики и жизненно важных функций организма. Помимо знаний физиологии и патофизиологии водно-электролитного обмена в детском возрасте, для адекватной инфузионной терапии необходимо понимание фармакологии инфузионных препаратов, их дозирования, технологии применения, нарушение которых может негативно сказаться на прогнозе заболевания [4,7,9,31,19,42].
Впервые инфузионная терапия, выполненная ребенку, была описана в 1918 году Blackfan и Maxey, которые сообщили об успешном лечении обезвоживания у детей, путем интраперитонеального вливания 0,8% солевого раствора. В 1931 году Karelitzand Schick использовали метод внутривенного введения 5% раствора декстрозы в сочетании с любым изотоническим раствором или раствором Рингер-Лактата для «детоксикации» обезвоженных детей. Их метод внутривенного использования растворов в лечении обезвоживания снизил детскую смертность с 63% до 23%. В течение следующих 30 лет работы таких ученых, как Gamble, Darrow, Crawford, Wallace и др. помогли определить природу внеклеточной жидкости и обосновали применение инфузионной терапии [48].
Хотя патофизиологические основы для парентеральной инфузионной терапии были определены в первой половине 20-го века, некоторые аспекты до сих пор остаются спорными. Проявления ятрогенной гипонатриемии при использовании гипотонических растворов привело к критической переоценке метода Holliday- Segar (1957) для расчета инфузионной терапии в послеоперационном периоде [104]. Авторы исходили из принципа, что для метаболизма 1 ккал энергии необходим 1 миллилитр воды, полагая, что основной метаболизм у ребенка в критическом состоянии составляет 100-120 ккал/кг/сут. Однако было выявлено, что уровень основного метаболизма у ребенка в критическом состоянии составляет не 100-120 ккал/кг, а всего лишь 50-60 ккал/кг/сут, что и послужило причиной пересмотра принципов расчета инфузионной программы, так как объем вводимой жидкости в два раза превышал реальные потребности ребенка [1].
Важно отметить, что хирургическая травма и последующая стрессовая реакция ведут к увеличению расхода энергии на 15-20% [110].
У детей, находящихся в критическом состоянии, внутривенное введение инфузионных электролитных растворов является наиболее распространенной манипуляцией. Это может спасти жизнь, но и наряду с этим способно нанести большой вред при неправильном использовании [39,104].
По совокупности применения в инфузионной терапии преобладают различные солевые растворы. Натрий является основным компонентом таких растворов, поскольку он представляет собой главный электролит, содержащийся в жидкости внеклеточного пространства, причём 80% его расположено вне сосудистого русла [7,17]. Следовательно, внутривенно введённый в составе солевых растворов натрий вскоре оказывается за пределами сосудистой системы. В настоящее время большинство анестезиологов предпочитают использовать 0,9% раствор натрия хлорида для восполнения дефицита жидкости [48].
В последние годы подход к периоперационной инфузионной терапии у детей претерпел изменения. На протяжении многих лет у детей для периоперационной инфузионной терапии использовался гипотонический электролитный раствор с добавлением 5% глюкозы, но не редко его использование приводило к тяжелой гипонатриемии и гипергликемии [53].
Кристаллоидные растворы были разработаны для увеличения именно объёма интерстициального пространства, куда они способны достаточно быстро перемещаться. Например, в сосудистом русле останется всего 20% изотонического раствора натрия хлорида через час после его внутривенной инфузии. Эти растворы успешно используются для возмещения жидкости при различных формах ее потери и дефицита в организме пациента [7,8,27,62,73,79,87,99,111,113]. Изменение объёма циркулирующей крови после введения кристаллоидных растворов зависит от характеристик применяемого препарата [100]. Некоторые растворы кристаллоидов представлены в таблице 1. Арсенал подобных препаратов достаточно широк, поэтому в таблице приведены только наиболее часто применяемые в клинической практике.
Детальное последовательное исследование возможностей данных препаратов, несмотря на длительную историю их применения в клинической практике, указывает на неоднозначность их влияния на водно-электролитный баланс в зависимости от патологии, объемов и режимов использования. Так, внутривенное введение большого количества изотонического раствора натрия хлорида (0,9% раствор NaCI) может спровоцировать развитие гиперхлоремического метаболического ацидоза [32,39,80].
Методы статистического анализа данных
При оперативных вмешательствах в условиях общей анестезии наряду с повреждающими факторами хирургической агрессии имеют место и негативные влияния препаратов анестезии, оказывающих опосредованное и/или прямое воздействие на клеточные мембраны различных органов и систем [37]. Следствием нарушения состояния клеточных структур являются пониженные значения величины фазового угла.
В таблице 7 показано изменение показателя фазового угла у пациентов 3-х возрастных подгрупп в зависимости от применяемого инфузионного раствора на четырех этапах проводимого исследования.
Величина исходных значений фазового угла у детей 1 подгруппы (1-3 года) находилась в интервале от 4,5 до 4,8 град., что соответствовало низким значениям показателя по шкале, предложенной в работе Selberg O. И Selberg D. (2002г.). У детей 2 возрастной подгруппы (3-12 лет) величина значений фазового угла находилась в интервале от 5,8 до 6 град., что соответствовало нормальным значениям показателя. У детей 3 возрастной подгруппы (12-18 лет) величина значений фазового угла была одинаковой и составляла 7,3 град., что соответствует нормальным значениям фазового угла.
Величина значений фазового угла перед введением исследуемых растворов у детей 1 подгруппы (1-3 года) находилась в интервале от 4,4 до 4,6 град., что соответствовало низким значениям показателя по шкале, предложенной в работе Selberg O. И Selberg D. (2002г.), и подтверждает то, что во время анестезии у маленьких детей имеются катаболические сдвиги. У детей 2 возрастной подгруппы (3-12 лет) величина значения фазового угла одинакова и составило 6 град., что соответствовало нормальным значениям показателя. У детей 3 возрастной подгруппы (12-18 лет) величина значений фазового угла находилась в интервале от 6,8 до 7 град., что соответствовало нормальным значениям фазового угла.
Пациенты Раствор Исходное значение(послевводнойанестезии) Перед введением исследуемого раствора Через 30минут сначалавведенияисследуемого раствора Через 60минут сначалавведенияисследуемого раствора 1подгруппа(1-3 года);n= 34 1,5% реамберин 4,5 ± 0,8 4,4 ± 0,84 (р1=0,038) 5,8 ± 1,23 (р2=0,011) 4,3 ± 0,84 (р2=0,023) 0,9% NaCl 4,8 ± 0,67 4,5 ± 0,73 (р1=0,014) 4,2 ± 0,77 (р2= 0,001) 4,8 ± 1,01 (р2=0,032) р-0,7 р-0,5 р 0,45 р-0,3 2подгруппа(3-12 лет);n= 46 1,5% реамберин 5,8 ± 0,79 6 ± 0,8 (р1=0,021) 7 ± 1,66 (р2= 0,031) 7,1 ± 0,96 (р2= 0,0034) 0,9% NaCl 6 ± 1,74 6 ± 1,76 (р1=0,04) 6,1 ± 1,18 (р2= 0,026) 6,3 ± 1,97 (р2=0,04) р-0,7 р 0,82 р-0,5 р-0,6 3подгруппа(12-18лет);n= 40 1,5% реамберин 7,3 ± 1,68 6,8 ± 0,87(Р1= 0,0052) 8,8 ± 1,73 (р2= 0,0015) 7,9 ± 2,6 (р2=0,0033) 0,9% NaCl 7,3 ± 2,13 7 ± 1,56 (р1=0,0092) 7,8 ± 1,75 (р2= 0,001) 7,3 ± 1,81 (р2=0,03) р-0,8 р-0,7 р-0,4 р-0,3 p - отличие между основной и контрольной группами, р1 – достоверность отличий от исходного этапа, р2 – отличие от этапа начала инфузии исследуемых растворов Величина значений фазового угла через 30 минут с начала введения исследуемого раствора у детей 1 подгруппы (1-3 года), получавших 0,9% NaCl, составила 4,2 град., что соответствовало низким значениям показателя. У детей, получавших препарат на основе меглюмина натрия сукцината, величина показателя соответствовала нормальным значениям и составляла 5,8 град. По шкале. У детей 2 возрастной подгруппы (3-12 лет) величина значений фазового угла находилась в интервале от 6,1 до 7 град., что соответствовало нормальным значениям показателя. У детей 3 возрастной подгруппы (12-18 лет) величина значений фазового угла у детей, получавших 0,9% NaCl, находилась на верхнем значении шкалы и составило 7,8 град. У детей, получавших сукцинатсодержащий препарат на основе МНС, величина значений фазового угла составила 8,8 град., что значительно превышает нормальные значения фазового угла.
Величина значений фазового угла через 60 минут с момента начала введения исследуемого раствора у детей 1 подгруппы (1-3 года) находилась в интервале от 4,3 до 4,8 град., что соответствовало низким значениям показателя. У детей 2 возрастной подгруппы (3-12 лет) величина значений фазового угла находилась в интервале от 6,3 до 7,1 град., что соответствовало нормальным значениям показателя. У детей 3 возрастной подгруппы (12-18 лет) величина значений фазового угла у пациентов, получавших 0,9% NaCl, находилась в пределах нормальных значений шкалы и составила 7,3 град. У детей, получавших препарат на основе меглюмина натрия сукцината, величина значений фазового угла составила 7,9 град. И превысило его нормальные значения. На момент начала инфузии исследуемых растворов (рисунок 3) отмечалось наименьшее значение фазового угла. 6-І5- 4- 3- 2- 1- - / А 1 - / У А NaCI , L S исходное значение начало инфузии через 30 мин через 1 час Рисунок 3 Динамика изменений фазового угла в 1 возрастной подгруппе (1-3 года). Из рисунка 3 мы видим, что наибольшие изменения фазового угла отмечались через 30 минут после начала инфузии у группы, получавшей препарат на основе меглюмина натрия сукцината. Значение фазового угла возросло на 27% в сравнении с исходным значением (p= 0,011) и на 30% относительно начала инфузии (p= 0,023) исследуемого раствора (препарат на основе МНС). У контрольной группы, получавшей 0,9% раствор NaCl, значение фазового угла существенно не изменялось. Лишь через 1 час (p= 0,032) после начала инфузии 0,9% NaCl регистрировалось нарастание значений фазового угла на 8,2%.
Динамика изменения величины фазового угла у пациентов 2 возрастной подгруппы представлена в рисунке 4. 8п 7-6-5-4-3-2-1-0- / / / У Y г У У / Z_ / S и Реамберин DNaCI / У Исходное Начало инфузии через 30 мин через 1 час значение Рисунок 4. Динамика изменений фазового угла у 2 возрастной подгруппы (3-12 лет).
По данным рисунка 4 мы видим, что параметры практически одинаковы при регистрации исходного значения и момента начала инфузии исследуемых растворов. Дальнейшее возрастание значений фазового угла отмечалось с 30 минуты инфузии 1,5% раствора на основе меглюмина натрия сукцината на 21% (p= 0,031) и через 1 час инфузии на 22% (p= 0,0034) в сравнении с исходными данными. У группы, получавшей 0,9% раствор NaCl, значение фазового угла через 30 минут инфузии возросло лишь на 2% (p=0,026) и на 5% через 1 час инфузии (p= 0,04) в сравнении с исходными данными пациентов.
Влияние характера инфузионной терапии на состояние клеточных структур в периоперационном периоде
Активированные воспалительные клетки в ране обладают способностью высокого потребления кислорода и высвобождают определённое количество цитокинов (IL-1 и NF ), которые изменяют центральную регуляцию метаболической активности. В конце концов, повышенный распад белка через энерго потребляющие пути может содействовать этому процессу. Стрессовая реакция всегда сопровождается катаболизмом на уровне всего организма. При хирургической травме жировая ткань, мышцы, кожа подвергаются катаболизму [95,110], в то время как в раневой поверхности, иммунной системе и печени преобладают анаболические процессы [57,61]. В этом случае принципиально важной становится коррекция ранних метаболических нарушений за счет ослабления или ликвидации гипоксических нарушений, путем поддержания и повышения энергопродукции в системе митохондриального окислительного фосфорилирования [23,41]. Нам представилась возможность оценить использование 1,5% сукцинатсодержащего раствора на основе меглюмина натрия сукцината в периоперационной инфузионной терапии с позиции поддержания и/или восстановления энергетического баланса у больных, перенесших оперативное вмешательство. В работе была поставлена цель повысить эффективность и улучшить качество инфузионной терапии при хирургических вмешательствах у детей, применением препарата на основе меглюмина натрия сукцината.
Основные задачи, подлежащие решению, заключались в изучении влияния периоперационной инфузионной терапии на показатели водно-электролитного баланса у детей, оценке влияния используемых препаратов инфузионной терапии на состояние клеточных структур в периоперационном периоде у детей, определении уровня основного обмена и влиянии на него характера инфузионной терапии в интраоперационном и раннем послеоперационном периоде у детей, оценке влияния периоперационной инфузионной терапии на активность восстановления пациентов в ближайшем послеоперационном периоде.
Оценка влияния периоперационной инфузионной терапии на показатели водно-электролитного баланса проведена у 120 пациентов в ближайшем послеоперационном периоде, что соответствовало 5 этапу проведенного исследования. Пациентам выполнялись плановые оперативные вмешательства в условиях общей анестезии с миоплегией. Все больные были распределены на две группы- основную и контрольную. Пациентам обеих исследуемых групп за 20 минут до окончания оперативного вмешательства внутривенно капельно вводился объем исследуемого раствора, соответствующий 6-10 мл/кг/сут со скоростью 2мл/мин В процессе исследования было выявлено, что показатели электролитного состава крови не имели существенного различия по показателям калия, кальция и хлора в обеих исследуемых группах. Однако, отмечалось статистически достоверное (p= 0,01) увеличение содержания натрия в ближайшем послеоперационном периоде у пациентов, получавших 0,9% раствор NaCl. Использование сукцинатсодержащего раствора на основе меглюмина натрия сукцината в основной группе сопровождалось статистически значимому более существенному увеличению общей жидкости (p= 0,0001), как внеклеточной (p= 0,003), так и внутриклеточной (p= 0, 0002) по сравнению с физиологическим раствором.
При оперативных вмешательствах в условиях общей анестезии наряду с повреждающими факторами хирургической агрессии имеют место и негативные влияния препаратов анестезии, оказывающих опосредованное и/или прямое воздействие на клеточные мембраны различных органов и систем [Smith, Halsey,1979; Roth, 1980]. В настоящее время для оценки функции клеточных мембран, как одного из интегральных показателей повреждающего и защитного действия используемых медикаментов и иных факторов, в клинических условиях используется фазовый угол биоимпеданса тела. Значение фазового угла характеризует емкостные свойства клеточных мембран и жизнеспособность тканей: считается, что чем выше фазовый угол, тем лучше состояние тканей [22]. Учитывая, что фазовый угол- это параметр, характеризующий емкостные свойства клеточных мембран и повышение его значений свидетельствует о большем проникновении электрического тока во внутриклеточное пространство и говорит об изменении биологической проводящей среды, интенсивности происходящих в организме обменных процессов, то увеличение значений фазового угла может быть обусловлено экстубацией пациента и их пробуждением.
Особого внимания заслуживают результаты, свидетельствующие о более раннем и значимом улучшении функции клеточных структур у пациентов, получавших сукцинатсодержащий препарат на основе меглюмина натрия сукцината в сравнении с пациентами, получавшими 0,9% раствор NaCl. Вспомнив факторы, связанные с механизмом наркотического действия анестетиков, которые включают гистотоксическую гипоксию, угнетение метаболизма, стабилизацию клеточной мембраны, приводящую к блокаде ионной проницаемости, подавлению функции натриевого насоса, увеличению продукции ингибиторов (гамма- аминомасляной кислоты) и нарушению образования аденозинтрифосфата. Первый включает влияние нейтральных газов на системы дыхательных ферментов, второй- на структуру или взаимодействие с некоторыми участками нейрона, такими как клеточная мембрана. Сукцинат, входящий в состав 1,5% раствора на основе меглюмина натрия сукцината, активно трансформируется в пируват, который «запирается» на границе с циклом Кребса [26]. Сукцинатсодержащий препарат на основе МНС вызывает снижение уровня лактата и создает оптимальные условия для восстановительного карбоксилирования пирувата с превращением его в малат [46]. Из этого следует вывод, что появилась возможность воздействовать на скорость восстановления метаболической активности путем активизации клеточных механизмов.
Оценка влияния характера инфузионной терапии на активизацию пациентов в раннем послеоперационном периоде
Особого внимания заслуживают результаты, свидетельствующие о более раннем и значимом улучшении функции клеточных структур у пациентов, получавших сукцинатсодержащий препарат на основе меглюмина натрия сукцината в сравнении с пациентами, получавшими 0,9% раствор NaCl. Вспомнив факторы, связанные с механизмом наркотического действия анестетиков, которые включают гистотоксическую гипоксию, угнетение метаболизма, стабилизацию клеточной мембраны, приводящую к блокаде ионной проницаемости, подавлению функции натриевого насоса, увеличению продукции ингибиторов (гамма- аминомасляной кислоты) и нарушению образования аденозинтрифосфата. Первый включает влияние нейтральных газов на системы дыхательных ферментов, второй- на структуру или взаимодействие с некоторыми участками нейрона, такими как клеточная мембрана. Сукцинат, входящий в состав 1,5% раствора на основе меглюмина натрия сукцината, активно трансформируется в пируват, который «запирается» на границе с циклом Кребса [26]. Сукцинатсодержащий препарат на основе МНС вызывает снижение уровня лактата и создает оптимальные условия для восстановительного карбоксилирования пирувата с превращением его в малат [46]. Из этого следует вывод, что появилась возможность воздействовать на скорость восстановления метаболической активности путем активизации клеточных механизмов.
В процессе исследования значения фазового угла было выявлено, что у пациентов 1 возрастной подгруппы (1-3 года) он находился в пределах его низких значений (4,5- 4.8 град.), что возможно связано с их анатомо-физиологическими особенностями. В частности, относительно невысокое процентное содержание мышечной ткани у детей 1-й подгруппы по сравнению с более старшими, и преобладание жировой, может способствовать активному накоплению в ней общих анестетиков (севофлурана) с последующим более длительным их выведением из организма и их воздействием на клеточные структуры. Подтверждает данное предположение значение показателя фазового угла через 30 и 60 минут с начала применения 0,9% NaCl, который составил 4,2 град. Однако, у детей получавших сукцинатсодержащий препарат на основе МНС, величина показателя соответствовала его нормальным значениям и составила 5,8 град. Через 30 минут с момента начала его инфузии.
У детей 2 возрастной подгруппы на момент начала инфузии исследуемых растворов отмечалось наименьшее значение фазового угла, что объясняется действием препаратов для анестезии на клеточные структуры. Дальнейшее повышение значений фазового угла являлось следствием активизации пациента, так как именно с окончанием оперативного вмешательства задачей врача анестезиолога служит пробуждение пациента и перевод в палату пробуждения. У детей, получавших сукцинатсодержащий препарат на основе меглюмина натрия сукцината через 60 минут с момента начала его введения составляла 7,9 град., что превышает нормальные значения. Предположительно, что клеточные структуры, и, как следствие, метаболическая активность после анестезии восстанавливалась интенсивнее. У детей, получавших физиологический раствор, значение фазового угла через 30 минут его инфузии существенно не изменялись. Лишь через 1 час регистрировалось нарастание значений фазового угла на 8,2%, что свидетельствует о более медленном восстановлении состояния клеток организма и интенсивности обмена веществ.
У пациентов 3 возрастной подгруппы значения фазового угла были минимальны на момент начала инфузии исследуемых препаратов, что также объясняется отрицательным действием общих анестетиков на клеточные структуры организма. Нарастание значений фазового угла отмечалось в обеих исследуемых группах на 30 минуте проведенного исследования. Однако, у пациентов получавших сукцинатсодержащий препарат на основе МНС, отмечалось максимальное нарастание значений фазового угла (фазовый угол повысился на 21% в сравнении с исходным значением), тогда как у пациентов, получавших физиологический раствор, фазовый угол повысился на 7% в сравнении с исходными параметрами.
Уровень основного обмена во время общей анестезии в нашем исследовании снизился на 23%, что подтверждает ранее проведенные исследования, показывающие, что хирургическая травма и последующая стрессовая реакция ведут к увеличению расхода энергии на 15-20% [55,56]. Это сопровождается повышением выработки энергии через активизацию симпатической нервной системы со стимуляцией метаболических процессов в виде усиления утилизации неэстерифицированных жирных кислот и триглицерола, глюкозы и ее производных. Применение сукцинатсодержащего 1,5% раствора на основе меглюмина натрия сукцината способствует достоверному динамичному повышению уровня основного обмена на этапе окончания общей анестезии и в раннем послеоперационном периоде. На этапе выведения из анестезии сукцинатсодержащий препарат на основе МНС укорачивает период пробуждения пациентов в среднем в 1,5 раза, сокращает время восстановления двигательной активности и адекватного дыхания в среднем в 1,7 раз.
Более выраженное увеличение уровня основного обмена у группы, получавшей сукцинатсодержащий препарат на основе МНС, по-видимому, было связано с тем, что экзогенно вводимый сукцинат позволял использовать энергетические ресурсы промежуточного обмена веществ и энергии, способствуя повышению уровня макроэргических соединений (АТФ). Сукцинат, являющийся главным компонентом препарата, восстанавливает пул никотинаденилдинуклеотида (НАД)- основного донатора энергии цикла Кребса. В ряде исследований было показано, что при применении препарата на основе меглюмина натрия сукцината возникают изменения клеточного биомеханизма, обеспечивающие активацию систем энергогомеостаза [26]. Янтарная кислота, входящая в состав сукцинатсодержащего препарата на основе МНС, способна взаимодействовать с транспортными внутриклеточными ГТФ-белками (Gi- белки). Эти белки являются ключевыми внутриклетоными метаболитами, через которые реализуется действие многих медиаторных и других систем, регулирующих метаболизм клетки [36].
С целью оценки активизации пациентов в раннем послеоперационном периоде оценивалось состояние сознания, определялось предполагаемое время пробуждения после оперативного вмешательства и адекватный уровень сознания пациентов для перевода в палату пробуждения. На этапе выведения из анестезии сукцинатсодержащий препарат на основе МНС укорачивает период пробуждения пациентов в среднем в 1,5 раза, сокращает время восстановления двигательной активности и адекватного дыхания в среднем в 1,7 раз и ускоряет восстановление функций головного мозга.
Таким образом, применение сукцинатсодержащего препарата на основе меглюмина натрия сукцината не вызывает электролитные нарушения, влияет положительно на водный баланс- увеличивает общий объем жидкости за счет внеклеточной и внутриклеточной жидкости, позволяет ускорить метаболизм на этапе выведения из наркоза, укорачивает период пробуждения пациентов, сокращает время восстановления двигательной активности и адекватного дыхания.