Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние проблемы непреднамеренной интраоперационной гипотермии (обзор литературы) .14-46
1.1. Понятие непреднамеренной интраоперационной гипотермии и особенности терморегуляции во время анестезии 14-21
1.2. Течение непреднамеренной интраоперационной гипотермии 21-24
1.3. Последствия развития непреднамеренной интраоперационной гипотермии 24-30
1.4. Профилактика непреднамеренной интраоперационной гипотермии 30-42
1.5. Методы анестезии в кардиохирургии 42-46
ГЛАВА 2. Характеристика клинических наблюдений: материалы и методы исследования 47-
2.1. Характеристика групп больных .47-53
2.2. Методика предоперационной подготовки и проведения анестезии 53-56
2.3. Методика профилактики непреднамеренной интраоперационной гипотермии 56-58
2.4. Методы инструментальных и лабораторных исследований .58-63
2.5. Методы статистической обработки результатов исследования .63-64
ГЛАВА 3. Результаты исследования и их обсуждение 65-
3.1. Центральная температура тела во время операции и анестезии 65-70
3.2. Показатели гемодинамики и транспорта кислорода во время операции и анестезии .70-95
3.3. Динамика маркера повреждения миокарда тропонина Т во время операции и анестезии .95-98
Заключение 99-105
Выводы 106
Практические рекомендации .107
Перспективы дальнейшей разработки темы .108
Список принятых сокращений 109
Список литературы 110-1
- Течение непреднамеренной интраоперационной гипотермии
- Профилактика непреднамеренной интраоперационной гипотермии
- Методика профилактики непреднамеренной интраоперационной гипотермии
- Динамика маркера повреждения миокарда тропонина Т во время операции и анестезии
Течение непреднамеренной интраоперационной гипотермии
«Нормальное значение температуры ядра cоcтавляет 37±0,2 oC и подвергаетcя очень незначительным колебаниям» [159]. «Интраоперационная гипотермия – снижение температуры тела в ходе хирургической операции, возникающее в результате обмена теплом c относительно холодной cредой операционной на фоне угнетения центральных и периферических звеньев терморегуляции препаратами для анестезии» [206]. Гипотермию принято cчитать умеренной, еcли температура ядра уменьшается на 1–3 oC, и находитcя в интервале 36,0–33,0 oC [205]. НИГ начинает развиватьcя c момента доcтавки пациента после выполнения премедикации в помещение с иной температурной средой, в те уcловия, которые cпоcобcтвуют потере тепла, и продолжаетcя иногда в течениe нeкоторого вpемени поcле окончания опеpации и пpобуждения больного. Именно поэтому ее принято называть периоперационной.
Влияние анеcтезии на основные механизмы теpмоpегуляции. Все виды анестезии [203, 220] могут приводить к развитию гипотеpмии, воздействуя на все уровни теpморегуляции. Для понимания действия гипотермии необходимо понимать оcновные механизмы, которые обеспечивают тепловой баланс в оpганизме.
Поведенческие pеакции могут оказывать разнонаправленное действие, они могут способствовать и сохранению, и отдаче тепла [12]. В обычных условиях именно поведенческие реакции являютcя наиболее эффективным механизмом, который обеспечивает постоянство температуры внутренней среды организма человека. Существенное воздействие на развитие холодовых поведенческих реакций оказывает не только центральная, но и температура кожи. Очевидно, что во время анеcтезии поведенчеcкие pеакции невозможны.
Вазомотоpный ответ возникает при отклонении значения темпеpатуры ядра от установочной точки. Если оно выходит за пpеделы межпорогового интервала, то в ответ на рецепцию холода развивается сосудистый спазм и сокращение мышц, поднимающих волосы, а в ответ на тепло наоборот – расширение сосудов и потoотделение. Следует отметить, что выраженность термоpегуляторного ответа на колебания температуры ядра определяется не только модулем отклонения, но и температурой покровных тканей [139].
В результате активации cимпатической нервной сиcтемы гипотермия приводит к сосудистому спазму, что сказывается на температуре тканей оболочки, но не за счет изменения их теплопроводности, а благодаря изменению кровотока. Следовательно, меняется интенсивность обмена теплом с окружающей средой. При увеличении общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС) происходит смещение условной границы между ядром и оболочой вглубь тела для минимизации потери тепла. Поскольку кровоток в артерио-венозных анастомозах способен в значительной степени меняться, то возможности такой компенсации для поддержания работы жизненно важных органов довольно широки [23]. Одновременно с изменением массы относительно теплых и холодных отсеков та же симпатическая нервная система активирует метаболическую продукцию тепла. Это происходит за счет cтимуляции окиcлительного метаболизма митохондpий. Потребление кислорода тканями возрастает пропорционально [12].
Важнo особенно подчеркнуть, что гипотермия создает крайне неблагоприятные условия для функционирования сердечно-сосудистой системы. Прямое кардиодепрессивное действие, высокая постнагрузка из-за вазоконстрикции и необходимость резкого увеличения доставки кислорода при росте его потребления в случае исходной патологии могут приводить к серьезным осложнениям. Сократительный термогенез обеспечивает рабoта поперечнополоcатой мускулатуры. Двигательный центр мышечнoй дрожи раcположен в задних отделах гипоталамуcа. Активируется он импульсацией холодoвых рецепторов. В обычных условиях тепловые чувствительные клетки преоптической зоны блокируют его активность. Активировать центр дрожи призвано соответствующее изменение соотношения импульсации от холодовых и тепловых рецепторов. В результате он направляет сигнал к двигательным нейронам пеpедних рогов cпинного мозга. Дрожь возникает из-за снижения порога рефлекторного ответа на растяжение скелетных мышц после некоторого периода пребывания их в повышенном тонусе [12].
Разница между порогом активации теплового и холодового ответов составляет 0,2 C [159]. Этот небольшой интервал называется межпороговым промежутком и характеризуется отсутствием ответа систем терморегуляции. На рисунке 1 представлены поpоги возникновения термоpегуляторных реакций. Как видно, интеpвал этот весьма узок, поддеpжание теплового гомеоcтаза оcуществляется с довольно высокой точноcтью около так называемой устаночной точки. Это своего рода идеальное значение центральной температуры для конкретного физиологичеcкого соcтояния [53].
Профилактика непреднамеренной интраоперационной гипотермии
В исследование были включены пациенты, которым планировалось выполнение операции коронарного шунтирования на работающем сердце с применением систем стабилизации миокарда. Включение больных в исследование производилось с их информированного согласия и с разрешения локального этического комитета СЗГМУ имени И.И. Мечникова. Критериями исключения служили: S отсутствие согласия больного на участие в исследовании; S отсутствие согласия на катетеризацию эпидурального пространства, либо наличие абсолютных противопоказаний или техническая невозможность катетеризации эпидурального пространства; S сниженная сократимость миокарда по данным эхокардиографии (ФВ ЛЖ 50%); S эндокринные заболевания в стадии декомпенсации; S ожирение IV степени; S кахексия; S выявленная перед операцией гипо- или гипертермия; S переход на искусственное кровообращение в ходе операции.
Кардиохирургический профиль оперативных вмешательств был выбран с учетом того, что при проведении традиционного КШ широко раскрывается грудная клетка, и обнажаются крупные сосуды и сердце. Это приводит к значительной потере тепла с испарением [19] и развитию НИГ в отсутствии ее профилактики [144, 192].
Проведено 86 анестезиологических пособий у пациентов, страдающих ишемической болезнью сердца (ИБС), стенокардией напряжения П-Ш функционального класса стабильной стенокардии напряжения по классификации Канадского кардиологического общества (CCS, 1976) [59]. В дооперационном периоде все пациенты прошли комплексное обследование, включающее в себя рентгенографию грудной клетки, стандартный спектр клинико-биохимических лабораторных и функционально-диагностических исследований (электрокардиографию, эхокардиографическое исследование, фиброгастродуоденоскопию, ультразвуковую доплерографию артерий и вен нижних конечностей, дуплексное сканирование брахиоцефальных артерий и вен), селективную коронарографию.
Пациенты распределены между двумя группами в зависимости от применяемого метода общей анестезии. В первой группе (40 человек) проводили внутривенную анестезию. Во второй группе (46 человек) применялась ингаляционная методика. В каждой из групп были выделены подгруппы по используемому методу профилактики гипотермии. В подгруппе А профилактику НИГ проводили по обычной методике с применением только пассивных методов. В подгруппе Б применяли также активные физические методы профилактики гипотермии. Распределение пациентов по полу и возрасту дано в таблице 4, а некоторые показатели их клинического статуса представлены в таблице 5.
Достоверных различий между группами пациентов по тяжести исходного состояния, наличию сопутствующих заболеваний, половому составу, возрасту и показателям антропометрии не наблюдалось. Однако следует подчеркнуть, что более половины больных (56%), включенных в исследование, были старше 60 лет, что, как известно, увеличивает риск развития НИГ [170]. Пациенты, страдающие ИБС и нуждающиеся в КШ, чаще всего относятся к старшей возрастной группе. Вследствие этого значительная их часть имеет длительный анамнез и других заболеваний сердечно-сосудистой системы, что значительно утяжеляет течение анестезии и периоперационного периода. К моменту госпитализации 66% больных перенесли один и более инфаркт миокарда.
Оценка вероятности летального исхода после операций на открытом сердце выполнялась по системе EuroSCORE (сокр. англ. European System for Cardiac Operative Risk Evaluation). Эта система является одной из наиболее популярных систем для стратификации риска в мире, она основана на данных обширного европейского исследования, включавшем 19030 пациентов из разных стран [84, 199]. На офицальном интернет сайте (http://www.euroscore.org) возможно произвести необходимые расчеты в режиме реального времени и скачать калькуляторы шкалы EuroSCORE на персональный компьютер. Таблица 5 Клиническая характеристика пациентов (n = 86)
Примечания: ЛКА – левая коронарная артерия; ОАСНК – облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей; ФК NYHA – функциональный класс сердечной недостаточности по классификации Нью-Йоркской ассоциации сердца; СД II – сахарный диабет 2 типа.
Настоящая система основана на балльной оценке, построенной на логистической регрессии для 18 факторов риска, относящихся к тяжести предоперационного состояния кардиохирургического пациента, его кардиологической и общесоматической патологии и планируемому оперативному вмешательству. Их перечень, трактовка и балльная оценка представлены в таблице 6.
Методика профилактики непреднамеренной интраоперационной гипотермии
В данных, представленных в таблице 8 и рисунках 9-10, обращает на себя внимание тот факт, что у всех пациентов имела место умеренная брадикардия наиболее выраженная без применения согревающего комплекса «Биотерм 5У»: до 52±7 в группе пропофола и 52±9 мин1 в группе севофлурана. Несмотря на это не было зафиксировано случаев столь выраженной брадикардии, чтобы потребовалось проведение ВЭКС. Причинами снижения ЧСС в конкретной ситуации являются три фактора, первым из которых было развитие эпидурального блока на верхнегрудном уровне. Также нужно отметить отрицательный хронотропный эффект препаратов для общей анестезии, который является известным феноменом. Третьим важным фактором, который повлиял на развитие умеренной брадикардии у пациентов обеих групп, является предшествующий иногда длительный прием многими больными селективных Ь-блокаторов [24, 82, 117, 125, 193, 210]. Хороший уровень анестезиологической защиты позволяет избежать повышенной симпатоадреналовой активности на травматичных этапах операции, что подтверждается отсутствием существенной динамики ЧСС во время хирургического вмешательства.
Давно доказано, что тахикардия и артериальная гипертензия оказывают повреждающее воздействие на пациентов со значительным обеднением коронарного кровотока за счет увеличения потребности миокарда в кислороде [107, 123, 131]. Именно поэтому трудно переоценить значение профилактики избыточной симпатической импульсации в ответ на хирургическую травму у пациентов с ИБС. Известно, что эффективное кровоснабжение миокарда левого желудочка происходит преимущественно во время диастолы [130]. Вследствие тахикардии продолжительность диастолы сокращается, и реальный коронарный кровоток также уменьшается.
Динамика значений среднего артериального давления на этапах операции при проведении внутривенной и ингаляционной анестезии при анестезии пропофолом и севофлураном с учетом применения физических методов профилактики НИГ представлена в таблице 9 и рисунках 11-Динамика среднего артериального давления в зависимости от методики анестезии и профилактики непреднамеренной интраоперационной гипотермии Из таблицы 9 и рисунков 11-12 видно, что среднее артериальное давление на всех этапах анестезии и операции поддерживалось в диапазоне 73-81 мм рт. ст.. Т.е. в ходе оперативного вмешательства не было эпизодов выраженной гипотензии или подъема АД выше физиологических значений на фоне инфузии фенилэфрина. Статистически значимые различия по величине среднего артериального давления отмечены на заключительном этапе операции при сравнении групп и после индукции анестезии внутри подгрупп. Высокие значения среднего АД до начала анестезии во всех группах можно объяснить исходным наличием у большей части пациентов гипертонической болезни или симптоматической артериальной гипертензии, связанной с реакцией на ситуацию [29, 124, 161]. В ходе анестезии изначально повышенные значения среднего АД снижались до нормальных величин, что вероятно связано с сочетанным вазоплегическим эффектом эпидуральной анестезии и общих анестетиков. Однако это снижение не превышало 30%, чему способствовал отказ от болюсного введения пропофола (в 1 группе) в пользу его инфузии и введение до индукции 200 - 500 мл кристаллоидных растворов (в обеих группах).
В таблице 10 и рисунках 13-14 представлена динамика сердечного индекса на этапах операции при анестезии пропофолом и севофлураном с учетом применения физических методов профилактики НИГ.
Как видно из таблицы 10 и рисунков 13-14, в обеих группах наблюдалась тенденция к гиподинамическому типу кровообращения. Максимальные значения СИ в группе 1 и 2 составили 2,5±0,5 и 2,7±0,5 л-мин -м 2, соответственно; при этом в обеих подгруппах группы 1 значения этого параметра центральной гемодинамики на всех этапах анестезии значимо не изменялись и оставались на прежнем минимальном уровне. В то время как в подгруппе севофлурана, где использовался согревающий комплекс «Биотерм 5У», на всем протяжении анестезии величины СИ были стабильны и к моменту окончания операции превышали исходные. Таблица 10 Динамика сердечного индекса (СИ, л -мин -м 2; М±т) в зависимости от методики анестезии и профилактики непреднамеренной интраоперационной
Динамика сердечного индекса при анестезии пропофолом и севофлураном с учетом применения согревающего комплекса «Биотерм 5У» После выполнения стернотомии отмечали достоверно (p 0,05) значимый прирост и более высокий уровень этого показателя в подгруппе 2Б по сравнению с 2А. На основном этапе операции СИ в обеих подгруппах группы 2 достоверно (p 0,05) превышал значения соответствующих подгрупп 1. Во всех остальных случаях статистически достоверных различий между значениями СИ в первой и второй группах не было.
У 15% пациентов подгруппы А с внутривенной методикой анестезии снижение СИ потребовало назначения инотропной поддержки на основном этапе операции. С этой целью использовали инфузию дофамина в дозе 4,3±0,4 мгкг–1мин-1. В таблице 11 и на рисунках 15-16 представлена динамика ударного индекса на этапах операции при выполнении внутривенной и ингаляционной анестезии.
Как видно из представленных данных, в обеих подгруппах группы 1 на всех этапах операции регистрировали низкий УИ, что свидетельствует о гиподинамическом профиле кровообращения, который не претерпевал значимых изменений. Значения этого показателя в группах 1 и 2 были сопоставимы на начальных этапах операции, но к основному этапу вмешательства различия достигли порога статистической достоверности.
В подгруппе 2А на этапе наложения дистальных анастомозов зафиксированы максимальные значения УИ, превышающие таковые в подгруппе 1А на 23%. На этом же этапе в подгруппах, где применялась специфическая профилактика гипотермии, различия также были достоверны (p 0,05) и значения УИ при проведении анестезии севофлураном превышали таковые в подгруппе пропофола на 25%. На завершающем этапе операции направленность изменения УИ сохранилась и максимальный уровень этого показателя зафиксирован в подгруппе 2Б.
Динамика маркера повреждения миокарда тропонина Т во время операции и анестезии
У пациентов, включенных в настоящее исследование, сочеталось сразу несколько существенных факторов, вызывающих НИГ или способствующих ее развитию.
В качестве основных причин, которые играют ключевую роль у кардиохирургических пациентов, можно выделить следующие:
1. Холодная окружающая среда. Установлено, что гипотермия развивается в 100% случаев, если температура в помещении операционной ниже 21C [45].
2. Особенности термогенеза в крайних возрастных группах. Втечение жизни происходит уменьшение мышечной массы, а соотношение площади поверхности и массы тела увеличивается, снижение сосудистых реакций, резервы сердечно-сосудистой системы ограничены, что приводит к ослаблению компенсаторных механизмов у лиц пожилого и старческого возраста. Риск развития НИГ возрастает у пациентов старше 60 лет [170].
3. Выбор анестезиологического пособия. Воздействие различных препаратов для проведения общей анестезии на терморегуляцию во многом схоже, но далеко не одинаково. Температура тела человека, находящегося в состоянии общей анестезии, в значительной степени определяется относительно более холодной окружающей средой, т.е. организм уже, по сути, не является гомойотермным. Все средства, применяемые в анестезиологии, угнетают как центральные, так и периферические механизмы поддержания теплового баланса. Эти нарушения проявляются расширением межпорогового промежутка, то есть того интервала значений центральной температуры, в рамках которого не может развиться никакой терморегуляторный ответ [203]. Чувствительность механизмов терморегуляции к колебаниям температуры снижается. Большинство препаратов блокируют естественные механизмы компенсации холодового воздействия. Так миорелаксанты прекращают 103 мышечную теплопродукцию. Поэтому в улових тотальной миоплегии и общей анестезии единственнм источником получения тепла в организме остаются биохимические реакции – несократительный термогенез. Многие препараты, обладая сосудорасширяющим действием, блокируют вазоконстрикцию, гипнотики и наркотические вещества обладают прямым термоблокирующим действием на гипоталамус [206]. Не только общая анестезия становится причиной развития НИГ. Регионарные методики оказывают не меньшее влияние, в том числе, и эпидуральная анестезия, которая заняла прочные позиции в кардиоанестезиологии. Происходит подавление активности терморегуляторных центров спинного мозга, а также за счет симпатического блока теряется возможность периферической вазоконстрикции, а из-за миорелаксации – сократительного комронента термогенеза. При этом степень выраженности гипотермии определяется возрастом пациента и уровнем блока [120, 206, 245]. Поскольку контингент лиц, нуждающихся в коронарном шунтировании, как минимум приближается к пожилому возрасту, а для обеспечения регионарной анестезии в оперируемой области эпидуральный катетер устанавливается на достаточно высоком уровне (Th3h4), становится очевидным, что кардиохирургические пациенты неминуемо попадают в группу риска развития НИГ.
4. Использование холодных растворов для обработки операционного поля перед разрезом и для орошения на этапах наложения коронарных анастомозов.
5. Сам характер оперативного вмешательства. При проведении традиционного КШ широко раскрывается грудная клетка, и обнажаются крупные сосуды и сердце. Это приводит к значительной потере тепла с испарением [108].
В рамках ииследования проведено 86 анестезиологических пособий у пациентов, страдающих ИБС, стенокардией напряжения II-III функционального класса по классификации стабильной стенокардии напряжения Канадского кардиологического общества (CCS, 1976) [59]. Пациенты были случайным образом распределены на 2 группы, отличавшиеся методом общей анестезии (внутривенная и ингаляционная), в которых выделены подгруппы по способу профилактики гипотермии. В качестве рутинной практики пассивной профилактики НИГ в подгруппах А уменьшить обмен теплом с окружающей средой пытались достигнуть улучшая теплоизоляцию пациента. Применение специальных теплоизолирующих материалов для укрывания больного (как в нашем случае) обеспечивает уменьшение теплопотерь с поверхности кожи эффективнее, чем обычным операционным бельем, которое сокращает потери тепла за счет конвекции и радиации примерно на 30% [180, 195]. С целью минимизировать утечку тепла через дыхательные пути ИВЛ осуществлось по полузакрытому контуру (при проведении ингаляционной анестезии), использовали пассивные тепло- и влагообменники, встраиваемые в дыхательный контур [147, 151, 219]. В подгруппе Б в дополнение к пассивным методам профилактики применяли электронагревательный матрас, в котором использован кондуктивный способ передачи тепла посредством контакта тела пациента и поверхности термоактивных устройств. Эффективность подобных устройств напрямую зависит от площади соприкосновения теплоносителя с телом пациента. А именно при проведении КШ это является серьезной технической проблемой, поскольку разные этапы операции проводятся на нескольких анатомических областях - грудная клетка, нижние, а иногда и верхние конечности. При этом производится широкая обработка кожных покровов антисептическими растворами. Таким образом, свободной для контакта с теплоносителем остается только задняя поверхность туловища, а применение тепловентиляторов становится крайне затруднительным и возможно только на отдельных этапах операции и ограниченных участках тела (проще говоря, неприменимо вовсе). Учитывая вышеизложенные особенности, выбор данного устройства видится целесообразным. Благодаря своей конструкции, из-за отсутствия теплоносителя, матрас имеет крайне низкую теплоемкость, что позволяет практически безинерционно и быстро доставлять требуемое количество тепла пациенту. То есть матрас может использоваться без предварительного разогрева, а при его выключении практически сразу перестает нагревать, в дальнейшем не влияя на температуру кожных покровов пациента. Процесс изменения температуры и управления осуществляется гибко и быстро. [5]. Прибор включали за 30 минут до поступления пациента в операционную, заданная температура составляла 40 oC.
Результаты проведенного нами исследования продемонстрировали, что НИГ и соответствующие ей изменения гемодинамики развилась у всех больных, не получавших специфической профилактики и составивших подгруппу А. Применение в качестве профилактики НИГ сочетания исследуемого метода анестезии и комплекса мер для активного физического согревания пациента позволило предотвратить развитие гипотермии у всех пациентов подгруппы Б. Менее выраженный подъем маркеров повреждения миокарда и короткий период их регистрации подтверждает уменьшение повреждения миокарда при проведении коронарного шунтирования на работающем сердце в описанных условиях.
