Перфузионная гипотермия в кардиохирургии (обзор литературы), страница 4

Нормальный объем, ионный состав и метаболизм клетки напрямую зависят от эффективности постоянной работы Na-K-АТФазы против градиента концентрации ионов Na и K. Считается, что при гипотермии ниже 15⁰С происходит столь значительное ингибирование этого фермента, что клетка не способна поддерживать трансмембранный градиент ионов (Rebeyka I., 1994). Это вызывает увеличение внутриклеточной концентрации Na и Ca, сопровождающееся избыточным поступлением воды в клетку и нарушением функционирования клеточных структур (Navas J.P. et al., 1990), что может привести к гибели клетки. При глубоком охлаждении происходит деформация клеточных мембран и белков в них, что ведет к нарушению структурной целостности мембраны (Martin C.E. et al., 1976; Lee A.G., 1977; Тимофеев Н.Н., Прокопьева Л.П., 1999). Резкое увеличение частоты неврологических осложнений при использовании гипотермии ниже 15⁰С, особенно хороеатетоза, отмечалось многими авторами в 60-70-е годы прошлого столетия (Bjork V.O., Hultquist G., 1962; Egerton N. et al., 1963; Brunberg J.A. et al., 1974; Treasure T. et al., 1983). Это привело к ограничению нижнего предела гипотермии в 18-20⁰С в большинстве кардиохирургических центрах. Но с 90-х годов прошлого века некоторые центры используют более низкую температуру во время остановки кровообращения – до 15⁰С и менее (Kern F.H., Hickey P.R., 1994; Castaneda A.R. et al., 1996), некоторые авторы рекомендуют использовать цереброплегию с температурой 4-10⁰С как альтернативу полной остановке кровообращения (Bachet J. et al., 1990; Robbins R.C., 1990). По их данным, использование столь низкой температуры не приводит к увеличению частоты неврологических осложнений, а причиной большого количество таких осложнений в более ранних работах они видят в отсутствии гемодилюции в начале использования гипотермии. Недостаточная гемодилюция в условиях глубокой гипотермии приводила к резкому увеличению вязкости крови, сладжированию эритроцитов, мультифокальной гипоперфузии мозга и феномену no-reflow. Использование глубокой гипотермии с гемодилюцией приводит к устранению феномена no-reflow (Norwood W.I. et al., 1979). Таким образом, не существует единого мнения о безопасном нижнем пределе гипотермии.

Снижение температуры существенно влияет на функционирование сердца и всей сердечно сосудистой системы. Гипотермия обладает позитивным инотропным эффектом на миокард, что впервые отметил Cyon в 1866 году в физиологических исследованиях препарата сердца лягушки (цит. по Rebeyka I., 1994). Langendorff продемонстрировал, что сила сокращений миокарда растет со снижением температуры вплоть до 20⁰С, после чего начинает прогрессивно уменьшаться (цит. по Rebeyka I., 1994). Позднее это подтвердили другие исследователи (Жигальский О.А., 1973; Круглов В.С., 1974; Сумбатов Л.А., 1985).

При изучении метаболизма миокарда во время охлаждения было отмечено, что снижение потребления кислорода происходит за счет снижения частоты сердечных сокращений, в то время как потребление кислорода на одно сокращение сердца не изменяется существенно (Monroe R.G. et al, 1964) или даже растет (Archie J.P., Kirklin J.W., 1973; Buckberg G.D. et al., 1977). Это связано как с позитивным инотропным эффектом, так и с особенностью метаболизма миокарда, в котором 80-85% потребляемого кислорода идет на выполнение электромеханической работы (Chitwood W.R. et al., 1979). Механизм позитивного инотропного влияния гипотермии не совсем ясен. Его связывают со снижением скорости работы Na-K-АТФ-азы в клетках миокарда, что ведет к увеличению концентрации внутриклеточного кальция (Shattock M.J., Bers D.M., 1987), либо с удлинением потенциала действия с фазой плато, что также ведет к накоплению кальция внутри миокардиоцита (Goto M. et al., 1978).