Практическое пособие Москва 1998 Оглавление Оглавление 3 устройство современных аппаратов искусственного кровообращения 4 регуляция свертывающей системы крови во время искусственного кровообращения 22

Вид материала

Документы

Содержание 8. Искусственное кровообращение с пульсирующим потоком крови. 9.Объемная скорость перфузии и ее адекватность.

Подобный материал:

• Автоматическая детекция эмболии при операциях на сердце в условиях искусственного кровообращения, 168.16kb.
• Прогностическое значение маркеров воспаления у больных ибс, оперированных в условиях, 339.25kb.
• Медицинские показания и противопоказания для направления на санаторно-курортное лечение., 70.77kb.
• Патофизиология регионарного кровообращения и микроциркуляции, 124.19kb.
• Тематический план практических занятий на 3-й кафедре внутренних болезней для субординаторов, 35.73kb.
• Башкирский государственный медицинский университет гизатуллин а. Г. Краткая патофизиология, 1816.16kb.
• Задачи искусственного интеллекта 6 Тест по теме «История развития искусственного интеллекта», 1504.97kb.
• В. К. Финн к структурной когнитологии: феноменология сознания с точки зрения искусственного, 366.95kb.
• Реферат по физкультуре Тема: Влияние физических упражнений на кровь и органы кровообращения, 159.42kb.
• Системы искусственного интеллекта и нейронные сети, 208.41kb.

8. ИСКУССТВЕННОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ С ПУЛЬСИРУЮЩИМ ПОТОКОМ КРОВИ.

Искусственное кровообращение с пульсирующим потоком крови - это нагнетание крови артериальным насосом в прерывистом режиме. Данный режим зада­ется перфузиологом по электрокардиограмме, сни­маемой электрокардиографом с передачей аналогово­го сигнала на синхронизатор АИК или симулируется перфузиологом через тот же синхронизатор АИК.

В первом случае работу артериального насоса под­страивают под работу сердца, когда оно включено в кровообращение таким образом, чтобы не создавать ему конкуренцию, а улучшать коронарный кровоток, то есть подавать кровь в диастолу с целью повыше­ния перфузионяого давления, под действием которо­го улучшается питание миокарда.

Во втором случае артериальный насос, работая в пульсирующем режиме, нагнетает кровь прерывисто по алгоритму, выбранному перфузиологом, не снижая заданной объемной минутной производительности потока.

На современных аппаратах искусственного кро­вообращения блок синхронизатора позволяет зада­вать максимальную частоту оборотов артериального насоса, выставлять частоту пульса, длительность и амплитуду пульсовой волны, уменьшать выставлен­ную пульсацию в 2 или 3 раза.

Возникает вопрос - а для чего нужно создавать пульсирующий поток во время искусственного кро­вообращения, когда сердце пациента не работает?

Апологеты пульсирующего потока исходили из того, что естественный кровоток имеет прерывистую природу, что органы и ткани привыкли онтогенети­чески и филогенетически получать кровь в пульси­рующем режиме, следовательно и искусственное кро­вообращение должно быть похоже на естественное. Была масса экспериментальных и клинических работ, которые доказывали преимущества пульсирующего искусственного кровообращения. В частности, ут­верждалось, что улучшается мозговой, эндокардиаль-ный, почечный и печеночный кровоток, а, следова­тельно и функция мозга, сердца, почек, печени и поджелудочной железы.

С другой стороны, защитники непрерывного потока во время искусственного кровообращения доказыва­ли отсутствие разницы по биохимическим и морфо­логическим данным при пульсирующем и непульси­рующем потоке.

Практика показала, что в настоящее время около 100% всех перфузии в мире проводится в непульси­рующем режиме. Мы также осуществляем искусст­венное кровообращение в непульсирующем режиме. Правда были исключения, когда при протезировании аортального клапана шариковым протезом после сня­тия зажима с аорты мы начинали пульсировать с це­лью профилактики регургитации крови в полость левого желудочка и его резкой дилятации. Но этот период ограничен 3-5 минутами.

В случаях с нарушенной выделительной функцией почек мы старались проводить перфузии в пульси­рующем режиме, как рекомендовали некоторые авто-ры~ но не видели особого эффекта и оставили эту идею.

Эффект пульсового потока зависит от величины пульсовой волны, то есть от величины пульсового давления. Считается, что пульсовое давление должно быть не менее 30-40мм рт.ст. При использовании мембранного оксигенатора, который стоит после артериального насоса происходит сглаживание и снижение пульсового давления из-за демпферизации за счет сопротивления самого оксигенатора. При использовании даже оксигенатора с самым низким сопротивлением, как Maxima фирмы Medtronic, нам не удавалось получить волну в 20 мм рт.ст. Отсюда следует вывод о том, что использовать пульсовой поток при работе с мембранными оксигенаторами нет смысла.

В случаях, когда шли на протезирование аорталь­ного клапана шариковым протезом, мы использовали пузырьковый оксигенатор, который расположен до артериального насоса и не создает дополнительное сопротивление, а пульсовое давление достигало 40 мм рт.ст.

Теперь немного о методике пульсового кровотока. Разберем конкретный пример. Пациенту необходим кровоток 6 литров в минуту. При частоте пульсации 60 в минуту на один удар приходится по 100 мл кро­ви. Эти 100 мл крови можно выдать за короткий промежуток и тогда насос должен вращаться макси­мально быстро, используя свой резерв в 250 оборотов в минуту. В этом случае пульсовой давление макси­мальное. Если же этих 250 оборотов в минуту недос­таточно для выброса за одну пульсовую волну 100 мл-то перфузиолог или увеличивает частоту пульса или задает режим, когда насос полностью не останавли­вается, а только снижает производительность на 10-90% от максимальной, то есть сглаживает, уменьшает пульсовое давление. В этом случае снижается эффек­тивность пульсового искусственного кровообраще­ния.

Кроме синхронизатора аппарата искусственного кровообращения, которым задается алгоритм пульси­рующего потока, существует и пульсирующая камера (камера Bregman'a), которая врезается в артериаль­ную магистраль АИК ближе к аортальной канюле и подключается к аппарату для интрааортальной кон-трапульсации, задающему необходимый алгоритм пульсации. Преимущество этой усложненной схемы в том, что ее можно использовать во время искусст­венного кровообращения с мембранным оксигенато­ром и после искусственного кровообращения с целью поддержки ослабленного миокарда.

В заключение хотелось бы сказать, что в отдель­ных ситуациях, по-видимому, полезно использовать пульсирующий кровоток, но в подавляющем боль­шинстве случаев, если перфузионный индекс у взрос­лых не ниже 2,5л/мин м2, а у детей - не ниже 3,0л/мин м\ то существенной разницы между пульси­рующем и постоянным потоком при искусственном кровообращении нет.

9.ОБЪЕМНАЯ СКОРОСТЬ ПЕРФУЗИИ И ЕЕ АДЕКВАТНОСТЬ.

В аппарате искусственного кровообращения есть два основных физиологических блока, которые и оп­ределяют его сущность - это оксигенатор, который заменяет функцию легких, и артериальный насос, заменяющий сердце пациента. Оксигенатор обеспе­чивает насыщение венозной крови кислородом, пре­вращая ее в артериальную, а насос должен доставить эту кровь к каждой клетке человеческого тела. И от того, как он это сделает, зависит жизнедеятельность всего организма.

Единственным и основным функциональным па­раметром артериального насоса является объемная скорость перфузии. Именно она определяет, какое количество кислорода доставлено клетке. Объемную скорость перфузии и поверхность тела можно рассчи­тать по номограмме Баллюзека, зная рост и вес паци­ента. Или, зная поверхность тела пациента и долж­ный перфузионный индекс, можно получить искомую объемную скорость перфузии от умножения этих ве­личин.

На сегодняшний день в мире принято, что при нормотермической перфузии у взрослого пациента перфузионный индекс должен быть равен 2.4л/мин м2 (в нашей клинике - 2.5л/мин м2).

Например, если поверхность тела равна 1.5м2, то, умножив ее на индекс 2.5л/мин м2, получаем объем­ную скорость перфузии 3.75л/мин. Если же поверхность тела равна 2м2, то объемная скорость перфузии будет 5л/мин и т.д.

У детей перфузионный индекс должен быть не ниже Зл/мин м2, что связано с более высоким по­треблением кислорода. Следовательно у ребенка с поверхностью 0.5м2 объемная скорость перфузии будет равна 1. 5л/ми н

Эти постулаты выведены из закона Фика, который гласит, что минутная потребность в кислороде нахо­дится в прямой зависимости от минутного объема кровообращения (при искусственном кровообраще­нии - от объемной скорости перфузии) и артериове-нозной разницы по кислороду.

Формула выглядит так: Vo2=Q (C(a-v) О2),

где Q -минутный объем кровообращения или объ­емная скорость перфузии (л/мин),

C(a-vK)2 = (S(a-v)O2) 1.34 Hb + P(a-v)O2 0.0031 -артериовенозная разница по кислороду (мл/л),

Vo2 - минутная потребность в кислороде (мл/мин),

НЬ - концентрация гемоглобина (г/л), 1.34 - содержание кислорода в гемоглобине при 100% насыщении (мл/г) - констатнта Гюфнера ,

S(a-v)- артериовенозная разница по насыщению кислородом крови (мл/л),

P(a-v) - артериовенозная разница по частично­му напряжению кислорода в крови (мм рт.ст.),

0.0031 - растворимость кислорода в крови (мл Ог/мм рт.ст. в 100мл крови при 37°).

Следует отличать общий кровоток - объемную скорость перфузии от эффективного кровотока, кото­рый является разницей между общим кровотоком и потерями артериализированной крови через коронар­ный отсос, дренаж левого желудочка, шунтирование справа налево в малом круге (в норме оно равно 2-4%, а при врожденных пороках может достигать 50%).

При расчете объемной скорости перфузии необ­ходимо учитывать и температуру, при которой осу­ществляется искусственное кровообращение Извест­но, что при снижении температуры тела на I градус потребность в кислороде уменьшается на 7%, то есть, если перфузия ведется при температуре 28 градусов, что на 9 градусов меньше нормальной, то потреб­ность в кислороде упадет на 63%. Следовательно, перфузиолог вправе снизить объемную скорость пер­фузии на 63%.

В действительности мы это не делаем и продол­жаем перфузию с расчетной скоростью, как при нор-мотермии, считая, что не должны допустить умень­шения давления ниже критического давления, закры­тия сосудов, которое колеблется от 10 до 70мм рт.ст Последнее встречается при повышенном тонусе сосу­дов, вызванном вазопрессорами. Даже при таком давлении часть органов и тканей может не получать кислорода.

Основной, хотя и не единственной, задачей трех взаимосвязанных систем нашего организма - системы внешнего дыхания, системы крови и системы крово­обращения - является их транспортно-газообменная функция, т.е. доставка тканям кислорода, «упакован­ного» в кровь, и удаление из них продуктов обмена.

Функциональное напряжение трех указанных систем должно строго подчиняться главной цели: оптималь­ному снабжению каждой клетки организма кислоро­дом.

Под адекватностью кровообращения, в том чис­ле и искусственного, следует понимать в первую очередь такое состояние кровоснабжения каждой клетки организма, которое соответствует ее по­требностям в кислороде.

Гемодинамические признаки не могут служить критерием даже «идеальной» перфузии, так как не являются самоцелью, а служат лишь средством для достижения конечной цели - адекватного снабжения организма кислородом.

Поддержание адекватной перфузии заключается по существу в постоянном соответствии производи­тельности артериального насоса потребности орга­низма в кислороде. Если принять во внимание, что при пассаже через организм кровь претерпевает каче­ственные изменения, отдавая часть кислорода тканям, то становится очевидным, что таким показателем может служить степень обеднения кислородом ве­нозной крови, возвращающейся из больного. Соглас­но законам диффузии, переход необходимого количе­ства кислорода из крови в ткани может происходить только при определенном минимуме градиента пар­циального напряжения кислорода между покидающей капилляр кровью и самым удаленными от него клет­ками. Падение указанного градиента ниже минималь­ного будет сопровождаться кислородным голоданием этих клеток и снижением количества поглощаемого из крови кислорода. По сути, речь идет о парциаль­ном напряжении кислорода в венозной крови.

Поэтому основным критерием искусственного кровообращения, а точнее критерием объемной ско­рости перфузии, считается напряжение кислорода в венозной, оттекающей от органов и тканей крови. Известно, что в норме при температуре 36.6°С парци­альное напряжение кислорода в венозной крови рав­но 35-40 мм рт.ст. При снижении температуры отме­чена прямая связь с парциальным содержанием ки­слорода в венозной крови. Так при температуре 28°С Рог в вене должно быть не ниже 28 мм рт.ст. При та­кой жесткой зависимости перфузиологу очень удобно использовать напряжение кислорода в венозной кро­ви, как экспресс-тест для оценки адекватности искус­ственного кровообращения. Получив анализ и уви­дев, что Рог ниже 30 мм рт.ст. при температуре в 30°С, перфузиолог должен увеличить объемную ско­рость перфузии и ие менее, чем через 3 минуты, по­вторить забор крови с целью проверки правильности выбранной объемной скорости.

Следует заметить, что этим критерием можно и должно пользоваться, если насыщение артериальной крови кислородом приближается к 100%, если нет спазма артериол, то есть не увеличено сосудистое сопротивление за счет закрытой периферии, о чем мы говорили раньше, если не происходит централизации кровообращения, если не вводятся препараты, извра­щающие потребность организма в кислороде и т.д. Так как исключить влияние различных факторов не­возможно, необходимо пользоваться такими метабо­лическими показателями крови, как кислотно-основное равновесие. Речь идет о рН, BE и рСО2, ко­торые, соответственно, должны быть равны: 7.35-7.45, 0±2.5мэкв/л, 35-40мм рт.ст. Очень хороший показатель - уровень лактата в венозной крови, который не должен определятся, если нет задолженности в кислороде. В нашем Центре были выработаны крите­рии обратимости и необратимости патологических процессов по уровню лактата. Считалось, что если этот показатель выше 5мэкв/л, то процесс необратим, и прогноз для пациента неблагоприятный.

Органные показатели адекватности искусственно­го кровообращения могут рассматриваться, только как вспомогательные, так как в лучшем случае могут свидетельствовать о состоянии кровоснабжения кон­кретного органа. Например, если диурез более 20мл/кг час, то это свидетельствует только о благо­приятном кровеобеспечении почек, но не об адвекватности всего искусственного кровообращения. Электроэнцефалография и электрокардиография кос­венно отражают обеспечение кислородом мозга и сердца и не более.

Таким образом, наиболее достоверными крите­риями адекватности искусственного кровообращения являются метаболические показатели, а именно на­пряжение кислорода в венозной крови и показатели кислотно-основного равновесия - рН, BE, рСОг.