Перфузионная гипотермия в кардиохирургии (обзор литературы), страница 3

Прекращение кровообращения в условиях нормотермии приводит к резкому снижению количества макроэргических фосфатов в нейронах (Norwood W.I. et al., 1979), через 2 минуты полной ишемии мозга уровень АТФ падает до 10% от исходного (Nordstrom C.H., Siesjo B.K., 1978). В 20 минутный период отсутствия мозговой перфузии при 20^оС была обнаружена полная сохранность уровня АТФ и медленное снижение креатинфосфата в мозге крыс (Norwood W.I. et al., 1979). Стабильная концентрация АТФ говорит о том, что гликолиз был достаточным для поддержания энергетики мозговых клеток в условиях гипотермии (Jonas R.А., Elliott M.J., 1994).

В 1968 году Ames с соавторами описали феномен повреждения no-reflow, возникающий в результате гипоксического повреждения нормального баланса вазорелаксирующих и вазоконстрикторных эндотелиальных факторов, нарушения метаболизма арахидоновой кислоты, агрегации тромбоцитов и тромбоза (Gaudet R.J. et al., 1980; Moskowitz M.A. et al., 1984; Adesuyi S.A. et al., 1985; Kern F.N., Hickey P.R., 1994). Исследование Norwood и соавт. (1979) показало, что повреждения, связанные с no-reflow – феноменом, уменьшаются при гипотермии и сдвиге внеклеточного рН в сторону алкалоза. Q. Guo и соавт. (1998) выявили депрессию метаболизма арахидоновой кислоты и сохранение мозгового баланса между активностью тромбоксана А₂ и простагландина I₂ в период восстановления кровотока после остановки кровообращения при температуре 32,0⁰С у собак. Аналогичные результаты получены M. Aibiki и соавт. (2000) у нейрохирургических пациентов.

Гипотермия может вызывать изменение метаболических путей в организме с переориентацией метаболизма основного источника энергии – глюкозы – на пентозо-фосфатный цикл (Лабори А., 1970; Лабори А., 1974; Kaibara T. et al., 1999). В результате пентозо-фосфатного превращения глюкозы генерируется рибозо-5-фосфат (Бышевский А.Ш. и др., 1994). Этот углевод и его производные используются для синтеза АТФ, РНК, ДНК, что способствует репарации клеток во время гипоксии.

Глубокий уровень гипотермии может давать дополнительный защитный эффект из-за изменения физико-химических свойств липидных клеточных мембран по типу перехода из золя в гель, что сопровождается увеличением их жесткости и снижением проницаемости (Bretschneider H., 1980; Тимофеев Н.Н., 1986). Это приводит к уменьшению активности дыхательных ферментов митохондрий и снижению пассивного транспорта ионов калия, натрия и кальция через мембрану клетки, что делает ее более устойчивой к гипоксии (Rich T.L., Langer G.A., 1982).

В условиях нормотермии существует ауторегуляция мозгового кровотока, обеспечивающего его постоянство в широких пределах артериального давления. Во время охлаждения происходит линейное снижение мозгового кровотока, в то время как снижение кислородного метаболизма мозга носит экспоненциальный характер (Astrup J., 1981; Steen P.A. 1983; Michenfelder J.D., 1988; Palmer C., 1989). В результате соотношение мозговой кровоток/скорость мозгового кислородного метаболизма, составляющее при нормотермии 13-20/1, при умеренной гипотермии в зависимости от газовой стратегии увеличивается от 30/1 до 60/1 (Murkin J.M. et al., 1987; Greeley W.J. et al., 1991). Ауторегуляция мозгового кровотока сохраняется в условиях умеренной гипотермии, что обеспечивает постоянный мозговой кровоток независимо от перепадов перфузионного давления в широких пределах (Govier A.V. et al., 1984; Murkin J.M. et al., 1987). Лишь по достижении глубокой гипотермии (20⁰С и менее) ауторегуляция мозгового кровотока исчезает (Tanaka J. et al., 1988; Greeley W.J. et al., 1989). Тем не менее, при глубокой гипотермии за счет более выраженного снижения метаболизма мозга соотношение мозговой кровоток/метаболизм мозга возрастает до 75/1 независимо от применяемой газовой стратегии (Greeley W.J. et al., 1991).