Журнал «Медицина неотложных состояний» 7-8 (38-39) 2011

Развитие ишемически-реперфузионного, как и постдефибрилляционного, повреждения миокарда у пациентов после кардиохирургических вмешательств обусловливает необходимость разработки методов фармакологической защиты миокарда. Так, согласно результатам исследований, у пациентов в 49 % случаев постреанимационная дисфункция миокарда манифестирует тахикардией, повышением конечно-диастолического давления левого желудочка, а в первые 6 часов — гипотензией (САД < 75 мм рт.ст.) и низким сердечным выбросом (сердечный индекс < 2,2 л/мин/м2)  [1]. Еще в 1975 г. G.R. Heyndrikx и соавт. впервые описали феномен обратимой постишемической левожелудочковой недостаточности, в дальнейшем E. Braunwald и R.I. Kloner дали данному синдрому название «оглушение миокарда» [2]. Под оглушением миокарда понимают обратимую миокардиальную дисфункцию в ответ на реперфузию миокарда после восстановления нормального или субнормального кровотока в коронарных артериях. Феномен обратимой миокардиальной дисфункции включает дисфункцию систолы, сегментарное нарушение сократимости и электрокардиографические изменения. Гистологическая тяжесть повреждения была связана с длительностью периода ишемии [3–6].

В кардиохирургической практике широко используют моделирование фибрилляции желудочков и проведение оперативных вмешательств на фибриллирующем сердце с сохраненным естественным кровотоком по коронарным сосудам. При этом рядом авторов была предложена трехфазная времязависимая модель развития фибрилляции желудочков (ФЖ). Так, первые 4–5 мин ФЖ были названы электрической фазой, при которой эффективным методом ее устранения является электрическая дефибрилляция. Следующие 5–10 мин ФЖ названы циркуляторной фазой (пролонгированная ФЖ), для которой эффективным методом устранения является начальное проведение компрессии грудной клетки и только в последующем — дефибрилляция. Затем наступает третья фаза — метаболическая, для которой необходимо проведение метаболической терапии [7]. Именно на данную фазу нацелена разработка методов фармакологической защиты миокарда.

При этом необходимо отметить, что само проведение электрической дефибрилляции способно вызывать повреждение сердца как обратимого, так и необратимого характера [8, 9]. Развитие постдефибрилляционной дисфункции миокарда обусловлено сложным взаимодействием между электродами, сердцем, электрическим стимулом, генерирующим электродами на сердце прохождением тока через структуры сердца и изменением трансмембранного потенциала, которые он вызывает. Современные представления о повреждении миокарда электрическим током основаны на концепции электропорации (electroporation) — повышенной проницаемости мембраны клеток после воздействия сильного электрического поля. Было установлено, что при действии надпорогового тока в течение микросекунд в мембранах клеток формируются микропоры. Согласно данной концепции, электропорация может инициировать цепочки патофизиологических процессов в мембранах клеток, включая избыточный вход кальция с развитием контрактурных сокращений мышцы и тяжелого повреждения клеток с последующей их гибелью. Электропорация может также приводить к развитию внутриклеточного отека и потере внутриклеточных ферментов, метаболитов и электролитов (в частности, калия). Поврежденные кардиомиоциты могут стать невозбудимыми и инициировать развитие аритмий [10, 11].

Согласно метаболической гипотезе, повторные разряды дефибрилляции вызывают транзиторную депрессию клеточного дыхания, которая может развиваться на фоне адекватного насыщения артериальной крови кислородом и увеличения кровотока в миокарде. Данный процесс подобен процессу оглушения миокарда, который был обнаружен на модели ишемически-реперфузионного повреждения [12].

Одним из направлений влияния на метаболическое состояние миокарда является использование препаратов янтарной кислоты. Установлены данные об антигипоксическом, метаболическом, органопротекторном и прежде всего кардиопротекторном действии реамберина в дозе 6–14 мл/кг. Антиоксидантное действие связано с влиянием сукцината на транспорт медиаторных аминокислот. Янтарная кислота нормализует содержание гистамина и серотонина, прежде всего в мозге, не влияя существенно на артериальное давление и показатели работы сердца, восстанавливает активность ключевого фермента митохондриальной цепи — цитохромоксидазы [13, 14]. Янтарная кислота является промежуточным метаболитом, образующимся при взаимопревращениях углеводов, белков и жиров в клетках. В физиологических условиях янтарная кислота диссоциирована и представлена в виде аниона — сукцината. В условиях гипоксии продукция эндогенного сукцината и скорость его окисления возрастает, а в случае декомпенсации эндогенной продукции янтарной кислоты наступает торможение цикла трикарбоновых кислот и активация анаэробного гликолиза. Восстановление процессов энергообмена становится зависимым от сукцината, в том числе и от экзогенного его поступления. При этом экзогенно введенный сукцинат вызывает стимуляцию сукцинатоксидазного окисления янтарной кислоты с восстановлением ее потребления в дыхательной цепи митохондрий и возрастанием активности антиоксидантной функции глутатиона. Сукцинат также стимулирует синтез церулоплазмина, который составляет лабильную антиоксидантную систему организма. Совокупность указанных эффектов янтарной кислоты обеспечивает предупреждение реперфузионных повреждений в условиях нарушенного кислородного баланса [15]. Сообщалось об эффективности использования препарата на основе янтарной кислоты — реамберина — для фармакологической защиты миокарда при проведении кардиохирургических вмешательств, в частности коронарного шунтирования [16].

Целью настоящего исследования явилось изучение эффективности препарата реамберин у кардиохирургических больных при проведении оперативных вмешательств на фибриллирующем сердце для фармакологической защиты миокарда от ишемически-реперфузионного и постдефибрилляционного повреждения.

Материалы и методы

Нами было обследовано 40 больных, находившихся на лечении в отделении анестезиологии и интенсивной терапии Областного диагностического центра, в возрасте от 18 до 60 лет. Всем пациентам по поводу пороков проводилось оперативное кардиохирургическое вмешательство, которое осуществлялось на фоне фибриллирующего сердца в условиях искусственного кровообращения с последующим восстановлением ритма путем проведения электрической дефибрилляции бифазным дефибриллятором «ДИ-03».

Больные были распределены на две группы: 1-я группа — контрольная (n = 20), которой проводился стандартный комплекс интенсивной терапии, 2-я группа — основная (n = 20) с включением в комплекс интенсивной терапии препарата реамберин с целью фармакологической защиты миокарда. Указанные группы были репрезентативными по основным клиническим и половозрастным характеристикам (табл. 1).

Исследование проводилось на 3 этапах: исходно, через 12 часов и 24 часа после оперативного вмешательства.

Все больные обеих групп исследования получали традиционный комплекс анестезиологического обеспечения и интенсивной терапии, включавший в себя стандартное анестезиологическое обеспечение при проведении кардиохирургических вмешательств по поводу пороков сердца в условиях искусственного кровообращения. Респираторную поддержку проводили до устойчивой стабилизации внешнего дыхания, газового состава крови и восстановления адекватной насосной функции сердца. Проводили вазопрессорную и инотропную поддержку, антиангинальную терапию, аналгоседацию. В инфузионно-трансфузионную терапию включали эритроцитную массу и свежезамороженную плазму, растворы кристаллоидов и коллоидов. Проводилась коррекция водно-электролитного баланса, кислотно-щелочного состояния и показателей системы гемостаза.

Больным основной группы на фоне вышеуказанного традиционного комплекса анестезиологического обеспечения и интенсивной терапии с целью фармакологической защиты миокарда в первые 6 часов послеоперационного периода проводилась внутривенная капельная инфузия реамберина в дозе  14 мл/кг массы тела.

Нами исследовались показатели содержания гемоглобина, гематокрита, кардиоспецифических ферментов тропонина I, лактатдегидрогеназы (ЛДГ), креатинкиназы (КК), изофракции креатинкиназы МВ (КК-МВ), трансаминаз АлТ и АсТ, показатели свертывающей системы крови, кислотно-щелочного состояния и газового состава крови.

Статистическую обработку результатов исследования проводили с использованием методов биометрического анализа, реализованных в пакетах программ Excel-2003, Statistica 8.0.

Результаты и их обсуждение

Анализ показателей гемодинамики в основной группе выявил повышение частоты сердечных сокращений на 17,9 % на 3-м этапе исследования. Показатели систолического и диастолического АД на этапах исследования практически не менялись (табл. 2).

При анализе электролитного состава крови в контрольной группе уровень натрия и калия как исходно, так и через 12 часов после оперативного вмешательства был в пределах нормальных значений. На 3-м этапе исследования отмечалась тенденция к снижению этих показателей, в большей степени в отношении уровня калия (на 12 %), в то же время уровень натрия снижался на 4,3 %. Данное снижение уровня электролитов достигало нижней границы нормы. Во второй группе с использованием реамберина наблюдалась тенденция к повышению уровня калия на 8,3 % и натрия на 4,4 % на 3-м этапе исследования относительно исходных данных.

Нами установлено однонаправленное изменение показателей красной крови у всех больных контрольной группы. Так, было отмечено достоверное снижение уровня гемоглобина на 20,4 %, гематокрита — на 31,7 % через 12 часов после оперативного вмешательства, что было связано с интраоперационной кровопотерей. Дальнейшее повышение этих показателей на протяжении 24 часов послеоперационного периода было обусловлено коррекцией дефицита глобулярного объема введением эритроцитной массы. Развитие кровопотери в интраоперационном периоде также нашло свое отражение в снижении показателей свертывающей системы крови на 2-м этапе исследования. Так, протромбиновый индекс был ниже на 15,5 %, активированное время рекальцификации — на 20,6 %, фибриноген — на 33,3 % в течение первых 12 часов наблюдения по сравнению с исходным уровнем с последующей нормализацией показателей на 3-м этапе исследования за счет проведения трансфузии плазмы и гемостатической терапии. Аналогичные сдвиги показателей красной крови были отмечены у больных 2-й группы. У них имело место достоверное снижение показателей гемостаза крови на 2-м этапе исследования в виде снижения протромбинового индекса на 12,2 %, активированного времени рекальцификации — на 33,3 % и фибриногена — на 18,2 % в течение первых 12 часов наблюдения, что свидетельствовало об истощении факторов свертывающей системы крови. На 3-м этапе исследования была отмечена тенденция к повышению уровня протромбинового индекса и активированного времени рекальцификации, которое, однако, не достигало исходного уровня и было ниже на 7,8 и 18,4 % соответственно. Напротив, уровень фибриногена на 3-м этапе исследования имел тенденцию к повышению и был на 9 % выше по сравнению с исходным уровнем. Вышеназванные изменения показателей красной крови и гемостаза связывались нами с особенностями оперативного кардиохирургического вмешательства в условиях искусственного кровообращения, интраоперационной кровопотерей и коррекцией указанных изменений в процессе интенсивной терапии в послеоперационном периоде, что отражалось в динамике роста указанных показателей на 3-м этапе исследования.

Важным звеном ответа на операционный стресс, интраоперационную кровопотерю, а также количественный и качественный состав инфузионно-трансфузионной терапии является кислотно-щелочное состояние. При его оценке в контрольной группе было отмечено развитие метаболического ацидоза без компенсации через 12 часов исследования, с последующей тенденцией к нормализации показателей. Эти изменения, на наш взгляд, связаны с особенностями оперативного вмешательства, кровопотерей и трансфузией эритроцитной массы. Газовый состав крови на этапах исследования свидетельствовал о тенденции к снижению РаО2 на 3,3 %, повышению PvCO2 на 7,5 % на 3-м этапе исследования по сравнению с исходным уровнем.

В группе больных с применением реамберина также было выявлено развитие декомпенсированного метаболического ацидоза на исходном этапе. Под влиянием терапии реамберином уже через 12 часов исследования наблюдалась тенденция к нормализации уровня рН (7,36 ± 0,09) с последующим достижением зоны нормы (7,38 ± 0,03), которая сохранялась на 3-м этапе исследования. На этом этапе исследования также была установлена ​​тенденция к повышению уровня бикарбоната на 9 % по сравнению с исходным уровнем. Изменения кислотно-щелочного состояния повлияли на экстракцию кислорода тканями. Проведенный анализ показателей газового состава крови под влиянием терапии реамберином обнаружил тенденцию к повышению парциального давления кислорода в артериальной крови на 4,7 % на 3-м этапе исследования по сравнению с исходным уровнем. Подобная тенденция была характерна и для уровня парциального давления кислорода в венозной крови, который повысился на 3 % на 3-м этапе исследования, одновременно была отмечена тенденция к снижению показателя PaCO2 на 5,6 %.

Таким образом, вышеприведенные изменения показателей гемодинамики, красной крови, гемостаза носили неспецифический характер в обеих группах исследования. Вместе с тем выявлена тенденция к нормализации состава электролитов, достижению зоны нормы кислотно-щелочного состояния крови. Относительно газов крови в группе с использованием реамберина было определено статистически недостоверное возрастание уровней PaO2 и PvO2, а также снижение уровня парциального давления углекислого газа артериальной крови, что свидетельствует о положительном действии реамберина на экстракардиальный гомеостаз и опосредованно влияет на восстановление функции миокарда путем повышения компенсационных возможностей.

Таким образом, в результате проведенного исследования было выявлено развитие дисбаланса кислотно-щелочного состояния и газового состава крови, что в сочетании с постгеморрагической анемией может оказывать неблагоприятное влияние на восстановление функций прооперированного миокарда в условиях снижения компенсаторных возможностей сердца. Вышеуказанные сдвиги гемодинамики, кислотно-щелочного состояния и газового состава крови, которые, в свою очередь, определяют транспорт кислорода к органам и тканям, оказывали влияние на функциональное состояние миокарда в условиях ишемии — реперфузии. Использование реамберина в качестве кардиопротекторного препарата создавало более благоприятные условия для восстановления функционального состояния миокарда после проведения оперативного вмешательства на сердце.

При исследовании содержания кардиоспецифических ферментов, отражающих функциональное состояние миокарда, у больных контрольной группы было обнаружено значительное увеличение уровня креатинкиназы — на 139,5 %, особенно ее изоформы МВ — на 176,2 % на 3-м этапе исследования, которое носило статистически достоверный характер (табл. 3).

Более показательно менялся уровень тропонина I, который является биомаркером ишемически-реперфузионного повреждения миокарда. Так, на протяжении наблюдения было отмечено неуклонное увеличение его уровня на этапах исследования (на 333,3 % через 24 часа послеоперационного периода).

О повреждении миокарда также свидетельствовало достоверное повышение на 27,4 % уровня лактатдегидрогеназы на 3-м этапе исследования по сравнению с исходным уровнем. При этом необходимо подчеркнуть, что отмечался постепенный подъем уровня вышеуказанных кардиоспецифических ферментов на всех этапах исследования без тенденции к снижению. В то же время динамика уровня аминотрансаминаз (АлТ, АсТ) имела меньшую информативную значимость. Так, была отмечена только тенденция к их повышению на всех этапах исследования. Следовательно, проведение кардиохирургических вмешательств на фибриллирующем сердце в условиях искусственного кровообращения с последующим проведением электрической дефибрилляции приводило к повреждению миокарда, на что указывало повышение уровня КК, КК-МВ и тропонина I. Это послужило обоснованием необходимости разработки методов фармакологической защиты миокарда.

Динамика уровня кардиоспецифичных ферментов во 2-й группе больных показала на всех этапах исследования менее выраженное повышение уровня всех исследованных кардиоспецифических ферментов. Так, уровень креатинкиназы и ее изоформы МВ достоверно возрастал и на 3-м этапе исследования составил 102 % для КК и 174,4 % для КК-МВ (табл. 3). В меньшей степени, чем в контрольной группе, повышался уровень тропонина I на всех этапах исследования, как и уровень лактатдегидрогеназы, который на 2-м этапе исследования был выше на 13,5 %, в последующем, на 3-м этапе, снижался на 5,1 %, хотя все еще не достигал исходного уровня. Динамика показателей аминотранс­аминаз на всех этапах исследования достоверно не изменялась и практически соответствовала исходному уровню.

Таким образом, патогенетически обосновано использование в целях фармакологической защиты миокарда реамберина в качестве органопротектора и энергокорректора как обеспечивающего снижение темпа нарастания биомаркеров повреждения сердца (КК, КК-МВ, тропонина I, ЛДГ), а в сочетании с нормализующим экстракардиальный гомеостаз влиянием — комплексный кардиопротекторный эффект.

Выводы

Использование реамберина в дозе 14 мл/кг массы тела в послеоперационном периоде после кардиохирургических вмешательств на фибриллирующем сердце в условиях искусственного кровообращения с последующей электрической дефибрилляцией снижает степень повреждения миокарда, о чем свидетельствовала тенденция к снижению уровня креатинкиназы на 7,2 %, ее миокардиальной изоформы МВ — на 7,6 %, тропонина I — на 30,8 % через 24 часа послеоперационного периода по сравнению с контрольной группой.