Журнал «Медицина неотложных состояний» 7 (62) 2014

Статья опубликована на с. 71-76

Введение

Повреждение головного мозга занимает одно из первых мест в списке послеоперационных осложнений при выполнении кардиохирургических операций и проявляется, как правило, в виде спектра нарушений, включающих ишемический инсульт, делирий и когнитивную дисфункцию [1].

Ишемический инсульт (в результате воздушной или материальной эмболии либо гипоперфузии) представляет собой наиболее отчетливое клиническое проявление неврологического повреждения центральной нервной системы (ЦНС) и выявляется у 1–3 % пациентов, прооперированных с искусственным кровообращением (ИК) [1, 2].

Послеоперационный делирий — одно из часто встречающихся осложнений, особенно среди пациентов пожилого возраста. В общей хирургии данное патологическое состояние выявляется с частотой 10–18 %, в ортопедотравматологической практике оно наблюдается в 13–41 % случаев, а при операциях на открытом сердце частота его регистрации может достигать 44,31 % [3, 4]. Делирий увеличивает продолжительность пребывания в стационаре от 5 до 10 дней [5], что, по данным D.L. Leslie и соавт., влечет за собой увеличение расходов на лечение одного пациента в среднем на $16 000 [6]. К тому же в 35–40 % случаев делирий является причиной летальных исходов в течение первого года после хирургического вмешательства [7].

Когнитивная дисфункция является наиболее распространенным послеоперационным неврологическим осложнением в кардиохирургии, которое выявляется у 30–65 % пациентов в течение 1 мес. после реваскуляризации миокарда и у 20–40 % обследованных в течение последующих пяти послеоперационных месяцев [8]. Данное понятие включает когнитивные расстройства, развивающиеся в раннем и сохраняющиеся в позднем послеоперационном периоде, которые клинически проявляются нарушениями памяти и других высших корковых функций (мышление, речь), а также трудностями концентрации внимания, что подтверждается данными нейропсихологического тестирования (снижение показателей тестирования в послеоперационном периоде не менее чем на 10 % по сравнению с дооперационным уровнем) [9]. При этом следует особо отметить, что нарушения когнитивных функций после общехирургических вмешательств, выполненных в условиях общей анестезии, наблюдаются во всех возрастных группах больных [10].

Вполне очевидно, что для профилактики интраоперационных нарушений со стороны ЦНС первостепенное значение имеет поддержание адекватного мозгового кровотока. Данное положение обусловлено тем, что нервная ткань не имеет собственных энергетических запасов, а также не располагает достаточными возможностями энергообеспечения путем анаэробного гликолиза. Ее функциональная деятельность зависит от доставки кислорода и глюкозы системой кровообращения. Это основная причина того, что мозг может «переживать» лишь очень короткий период гипоперфузии, после чего происходят необратимые повреждения нейронов [11].

Поддержание адекватной перфузии головного мозга приобретает особую актуальность при проведении анестезиологического обеспечения операций у возрастных пациентов. Как указывает в своих работах ряд авторов [12, 13], с возрастом, при присоединении атеросклеротического поражения сосудов и артериальной гипертензии (АГ), происходит уменьшение показателей церебральной гемодинамики и снижение ауторегуляторных возможностей мозгового кровотока, что способствует нарушению сосудистых реакций, делая их инертными и торпидными. На этом фоне возникает относительная циркуляторная гипоксия, что в неблагоприятных условиях может привести к срыву ауторегуляции кровообращения мозга и расстройству метаболизма [12, 13].

Целью данной работы являлось изучение динамики мозгового кровотока в бассейне средней мозговой артерии (СМА) при операциях с искусственным кровообращением у пациентов пожилого и старческого возраста и выявление факторов, влияющих на его скоростные параметры.

Материалы и методы

В исследование было включено 27 пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС), которым на базе ГУ «Институт сердца» была выполнена операция аортокоронарного шунтирования с наложением 2–3 коронарно-венозных анастомозов в условиях ИК. Среднее количество коронарно-венозных анастомозов — 2,4 ± 0,3.

Средний возраст обследованных составлял 69,3  ± 4,5 года, средний вес — 82,5 ± 7,4 кг. Мужчин было 22 человека (81,5 %), женщин — 5 (18,5 %).

В зависимости от функционального класса (ФК) стенокардии все пациенты распределились следующим образом: II ФК — 5 человек (18,5 %), III ФК — 16 человек (59,3 %), IV ФК — 6 человек (22,2 %).

Один инфаркт миокарда (ИМ) в прошлом перенесли 17 (63 %) пациентов, два ИМ — 4 (14,8 %) больных. У 6 (22,2 %) обследованных ИБС протекала без ИМ в анамнезе.

Фракция выброса левого желудочка (ФВ) выше 40 % была зарегистрирована у 21 (77,8 %) больного, ниже 40 % — у 6 (22,2 %).

При дуплексном сканировании магистральных сосудов шеи на дооперационном этапе у всех пациентов из группы обследования гемодинамически значимых стенозов в области общей сонной или внутренней сонной артерии выявлено не было.

Сахарный диабет 2-го типа определялся у 8 человек (29,6 %), артериальная гипертензия была зарегистрирована у 21 обследованного (77,8 %).

Все пациенты оперировались в условиях общей анестезии на основе севофлурана (1,5–2 МАК). Вводный наркоз включал в себя пропофол (1,5 ± 0,3 мг/кг) и фентанил (1 мкг/кг). Миорелаксация обеспечивалась пипекурония бромидом (0,07–0,08 мг/кг), дальнейшая анальгезия — фентанилом (21,5 ± 3,4 мкг/кг на все время оперативного вмешательства).

Искусственная вентиляция легких у обследованных пациентов проводилась воздушно-кислородной смесью (FiO₂ = 50 %) в режиме нормовентиляции, под контролем газового состава крови (среднее значение рСО₂ артериальной крови составляло 35,3 ± 2,4 мм рт.ст.).

Искусственное кровообращение проводилось на аппаратах System-1 (Terumo, США) с использованием одноразовых мембранных оксигенаторов Affinity (Medtronic, США) в условиях умеренной гипотермии (32 °С). Подключение апарата ИК и перфузия до искусственной фибрилляции сердца проводились с использованием ламинарного режима с последующим переходом в пульсирующий режим ИК (перфузионный индекс 2,4–2,5 л/мин/м², объемная скорость перфузии в среднем составляла 4,50 ± 0,02 л/мин). В ходе ИК использовалась нормоволемическая гемодилюция при среднем уровне гематокрита 29,5 ± 3,4 %, гемоглобина — 90,1 ± 2,4 г/л и среднем уровне лактата 1,80 ± 0,43 ммоль/л. Свертываемость крови контролировали по времени активированного свертывания, поддерживая его в пределах 500–600 с. Адекватность перфузии оценивали по показателям кислотно-основного, газового и электролитного состава крови, темпу диуреза, пищеводно-ректального температурного градиента.

При этом контролировали следующие показатели: ЭКГ, инвазивное артериальное и центральное венозное давление, сатурацию по пульсоксиметру. Всем больным интраоперационно проводилась оценка глубины анестезии, которую оценивали с помощью монитора VISTA (Aspect Medical System Inc, США). При этом электроэнцефалограмму регистрировали в лобных отведениях по схеме, рекомендуемой фирмой-производителем, с дальнейшим расчетом биспектрального индекса (BIS) (ver 3.1). Среднее значение BIS в исследуемой группе составляло 43,7 ± 4,5 %.

Для регистрации количественных параметров мозгового кровотока в бассейне СМА пациентам выполнялась транскраниальная допплерография (ТКДГ) ультразвуковым аппаратом «Ангиодин-2К» («Биос», Россия). Измерения проводились транстемпоральным доступом по стандартной методике [14]. Базовая оценка линейных показателей кровотока производилась накануне операции, в последующем — интраоперационно, начиная с этапа вводного наркоза. При этом использовались ультразвуковые датчики линейного формата с частотным диапазоном 5–10 МГц.

Результаты и обсуждение

У 21 обследованного пациента, ФВ у которых составляла 52,7 ± 4,3 %, средняя линейная скорость в бассейне СМА до начала вводного наркоза была в пределах 54,2 ± 7,6 см/с (рис. 1) и на 53,9 ± 0,6 % меньше в сравнении с общепринятыми показателями нормы для лиц в возрасте от 35 до 50 лет (р = 0,0237) [14].

Данные о снижении зарегистрированных показателей средней линейной скорости в бассейне СМА, полученные нами, соотносятся с данными исследований P.N. Ainslie и S. Demirkaya и соавт. [15, 16], которые сообщают о том, что церебральный кровоток постепенно уменьшается с возрастом на 25–30 % в период от 20 до 80 лет.

Уменьшение скоростных параметров мозгового кровотока у обследованных нами пациентов с сохраненной ФВ левого желудочка (более 40 %) можно объяснить инволюцией сосудистого тонуса центральных мозговых артерий и нарушением сосудистой ауторегуляции.

На этапе индукции в анестезию показатели среднего артериального давления (АДср) у всех обследованных пациентов уменьшались на 32,2 ± 1,2 % и составляли 63,3 ± 4,1 мм рт.ст. (рис. 1). При этом на фоне достоверного снижения АДср (р = 0,0372) отмечалась депрессия средней линейной скорости кровотока в бассейне СМА, которая составляла 28,90 ± 2,95 см/с (46,7 ± 2,5 % относительно исходной величины (р = 0,0139)) (рис. 1). То есть в процентном соотношении уменьшение скоростных показателей кровотока по церебральным сосудам было на 14,5 ± 1,3 % больше в сравнении с процентным снижением АДср, зафиксированным на данном этапе исследования.

Дальнейшие наблюдения показали, что на этапе поддержания анестезии показатели АДср и церебрального кровотока стабилизировались и были близки по своим значениям к исходным величинам (рис. 1).

После подключения аппарата искусственного кровообращения и начала гипотермии отмечалось снижение скорости мозгового кровотока, которая в среднем составляла 34,80 ± 2,64 см/с (64,2 ± 3,9 % от исходной величины) (рис. 1).

Основной этап реваскуляризации миокарда в условиях расчетной величины объемной скорости перфузии характеризовался стабилизацией исследуемых показателей. При этом средняя линейная скорость кровотока в бассейне СМА фиксировалась в пределах 47,6 ± 3,1 см/с (78,6 ± 9,2 % от первоначальных значений) (рис. 1).

Следует отметить, что во время основного этапа перфузии, при ламинарном и пульсирующем режимах ИК, мы не наблюдали достоверной разницы в показателях средней линейной скорости кровотока в бассейне СМА (р = 0,758).

В ходе проведения ИК у 19 пациентов (70,4 % случаев) отмечалось снижение АДср, требующее терапевтической коррекции. С этой целью 10 больным проводилось болюсное внутривенное введение микродоз мезатона, а у 9 человек для поддержания АДср на адекватном уровне увеличивали объемную скорость перфузии на 20 % от расчетной.

Анализ полученных данных показал, что увеличение АДср за счет болюсного внутривенного введения 0,4–0,5 мл 0,01% раствора мезатона обеспечивало повышение артериального давления в среднем на 45,8 ± 4,5 % (с 36,5 ± 2,4 мм рт.ст. до 67,4 ± 3,1 мм рт.ст.). При этом увеличение АДср обеспечивало повышение линейной скорости кровотока в бассейне СМА в среднем на 19,3 ± 3,1 %. Увеличение же объемной скорости перфузии на 20 % от расчетной сопровождалось достоверным увеличением скорости кровотока в бассейне СМА в среднем на 48,50 ± 3,32 % (с 32,1 ± 3,5 мм рт.ст. до 62,3 ± 5,2 мм рт.ст.), что сопровождалось повышением церебрального кровотока в среднем на 36,4 ± 2,9 %. Таким образом, во время ИК мозговой кровоток находится в большей зависимости от объемной скорости перфузии, чем от величины АДср.

После окончания основного этапа операции, возобновления сердечной деятельности и достижения нормотермии наблюдались стабилизация линейной скорости кровотока в бассейне СМА и прогрессивное ее увеличение до 67,7 ± 4,1 см/с, что превышало предыдущие значения в среднем на 29,7 ± 2,1 %, а исходные показатели — на 19,9 ± 2,5 % на фоне меньших соответствующих значений АДср (рис. 1).

Как было указано выше, основную часть обследованных нами пациентов составляли больные с АГ (77,8 %). Данная категория пациентов особо чувствительна к гемодинамическим колебаниям вследствие формирования у них патологических изменений микроциркуляции на фоне существующей АГ.

Так, по данным П.А. Лебедева и соавт. [17], при длительном воздействии повышенного давления на капиллярную сеть происходит уменьшение просвета резистивных сосудов, а в ряде случаев — полное их закрытие за счет сокращения прекапиллярных сфинктеров. При этом уменьшение плотности поперечного сечения просвета мелких сосудов сопровождается увеличением сосудистой реактивности. Впоследствии констрикция микрососуда с отсутствием перфузии приводит к исчезновению неперфузируемого сосуда, что ведет ко второй стадии — структурного или анатомического разрежения, которое может сохраняться даже при максимальной вазодилатации [17]. Как указывается в исследованиях зарубежных авторов, для АГ характерно наличие эндотелиальной дисфункции, снижение податливости аорты и крупных эластических артерий с повышением скорости распространения пульсовой волны, увеличением постнагрузки левого желудочка и развитием процессов сердечно-сосудистого ремоделирования, что выражается в повышении периферического сосудистого сопротивления [18, 19].

При АГ наблюдаются также выраженные полиморфные структурные изменения микроциркуляторного русла церебральных сосудов, обозначаемые термином «гипертоническая ангиоэнцефалопатия» [20]. В сосудах головного мозга происходят деструктивные изменения (плазморрагии в стенку с набуханием и резким сужением просвета вплоть до полной его облитерации и формирования гипертонического стеноза, образование милиарных аневризм), а также процессы, направленные на адаптацию (гиперэластоз, перекалибровка сосудов). Плазматическое пропитывание артериол и мелких артерий развивается в связи с гипоксическим повреждением эндотелия, его мембраны, мышечных клеток и волокнистых структур стенки, к которому ведет спазм сосуда [20]. Элементы деструкции стенки, как и пропитывающие ее белки и липиды, резорбируются с помощью макрофагов, однако эта резорбция, как правило, неполная. Развивается гиалиноз артериол или артериолосклероз. Аналогичные изменения появляются в мелких артериях мышечного типа. Появление артерий с тонкой стенкой, не имеющей средней оболочки, — один из распространенных типов изменений церебральных сосудов при АГ [20].

Поэтому для регуляции АД во время проведения операции у подобного контингента больных следует применять гипотензивные препараты с управляемым и предсказуемым действием. По данным Европейского реестра по изучению лечения острой гипертонии (Euro-STAT), основанного на обсервационном исследовании, проведенном в 11 клиниках 7 европейских стран (Австрия, Бельгия, Германия, Италия, Испания, Швеция и Соединенное Королевство), одним из наиболее часто используемых препаратов для коррекции АД во время проведения общей анестезии является урапидил (Эбрантил) [21].

Данный препарат имеет центральный и периферический механизмы действия. На периферическом уровне урапидил (Эбрантил) блокирует в основном постсинаптические a₁-адренорецепторы. На центральном уровне модулирует активность центра регуляции кровообращения, что предупреждает повышение тонуса симпатической нервной системы и снижает тонус сосудистого русла. Внутривенное введение урапидила (Эбрантила) приводит к снижению систолического и диастолического АД путем уменьшения общего периферического сосудистого сопротивления. При этом частота сердечных сокращений остается практически неизменной, а эффект от введения препарата предсказуем и дозозависим.

В работе A. Grabowska-Gaweł и соавт. были изучены эффекты урапидила (Эбрантила) при выполнении различных хирургических операций [22]. В результате было показано, что монотерапия урапидилом (Эбрантилом) (в средней внутривенной дозе от 26,3 ± 2,4 до 30,5 ± 3,5 мг) оказалась эффективной у 81,1 % пациентов. Остальным 18,9 % пациентов потребовалось дополнительное внутривенное введение нитроглицерина, что было продиктовано клинической ситуацией, связанной с манипуляциями на брюшном отделе аорты [21].

Как следует из исследований Е.А. Запольской [23], при проведении анестезиологического обеспечения у пациентов с АГ наблюдалось снижение артериального притока, увеличение тонуса церебральных сосудов, а у 72 % обследованных выявлялась межполушарная асимметрия кровотока с преобладанием левополушарного дефицита.

В свете всего вышеизложенного особого внимания заслуживают данные опроса, проведенного среди 85 врачей-анестезиологов, касающегося причин углубления анестезии во время проведения оперативного вмешательства [24], согласно которым в 20 % случаев дополнительное введение гипнотиков производилось для усиления действия миорелаксантов, в 30,6 % — для снижения артериального давления с целью уменьшения кровоточивости, в 20 % — на «болевом» этапе операции, в 75,3 % — в случае повышения частоты сердечных сокращений, в 100 % случаях все анкетируемые углубляли анестезию при повышении АД вне зависимости от этапа операции [24]. Однако согласно ранее опубликованным нами исследованиям [24], углубление анестезии для регуляции интраоперационного повышения АД может являться фактором риска возникновения послеоперационных когнитивных дисфункций, что с большой долей вероятности может быть связано с депрессией мозгового кровотока. И хотя последнее положение нуждается в исследовании и подтверждении, результаты данной работы подчеркивают патофизиологическую целесообразность использования Урапидила (Эбрантила) у пациентов с АГ при проведении им анестезиологического обеспечения хирургических операций.

Выводы

1. В результате проведенного исследования было установлено, что с увеличением возраста на фоне атеросклероза и длительно существующей АГ снижается мозговой кровоток, реактивность и ауторегуляторный диапазон изменения просвета мозговых сосудов.

2. При проведении основного этапа кардиохирургических операций в условиях ИК, для обеспечения адекватного мозгового кровотока, величину объемной скорости перфузии следует поддерживать на уровне 120 % от расчетной, при этом величина АДср может составлять менее 70 мм рт.ст. без угрозы развития гипоперфузии головного мозга.

3. Внедрение в клиническую практику метода транскраниальной допплерографии дает возможность не только качественно и количественно оценить скоростные параметры кровотока в интракраниальных артериях, но и определить цереброваскулярную реактивность, дать оценку ауторегуляции мозгового кровотока, отражающей сосудистую резистентность, предупредить гипоперфузию головного мозга и снизить процент неврологических осложнений.

4. Для коррекции повышенного артериального давления во время проведения общей анестезии следует использовать препараты с управляемым и прогнозируемым антигипертензивным действием, отдавая предпочтение урапидилу (Эбрантилу).