КАРДИОПЛЕГИЯ

Под кардиоплегией (греч. kardia сердце + plege удар; синоним искусственная остановка сердца) – понимается временное выключение сердца из кровообращения для выполнения операций на его открытых (сухих) полостях в условиях искусственного кровообращения или общей гипотермической защиты. Впервые в середине 50-х годов XX-го века группа исследователей из США, возглавляемая W. Sealy, работая над созданием растворов для остановки сердца, применили термин «кардиоплегия». В то же время в термин "кардиоплегия" включаются два понятия – собственно кардиоплегия - обездвиживание сердца, а также консервация сердца, то есть сохранение жизнеспособности миокарда на весь период его полной ишемии. Под кардиоплегией надо понимать методику, удлиняющую толерантность сердца к общей ишемии. Сущность кардиоплегии состоит в предотвращении в миокарде даже легкообратимых сдвигов. Выделяют ишемическую, фармакологическую (химическую) и холодовую кардиоплегию, а также комбинированную фармакохолодовую кардиоплегию.

Классическими опытами отечественного исследователя А.А. Кулябко в 1902 году было показано, что под влиянием холода повышается толерантность сердца к гипоксии. Канадский исследователь В. Бигелоу (W. Вigelow) в работах, опубликованных в период с 1950 по 1956 годы, впервые сообщил о гипотермии в кардиохирургии для защиты миокарда. Под влиянием гипотермии прекращается электрическая и механическая активность сердца и значительно понижается потребление кислорода миокардом. Этим объясняется уменьшение повреждающего действия аноксии на миокард, выключенного из кровообращения сердца. В настоящее время доказано, что основным фактором защиты миокарда во время окклюзии является холод. Если температура миокарда во время окклюзии превышает 15° С, то кардиоплегия не надежна. Впервые в эксперименте для получения «сухого» поля при операциях на клапанах сердца Н.Н. Теребинский в 1940 году осуществлял кардиоплегию путем механического сдавления рукой сердца и введения воздуха в перикард. В дальнейшем было доказано, что через 20 минут после пережатия аорты при нормальной температуре, в сердечной мышце развиваются «трупные изменения». Поэтому ишемическая кардиоплегия в чистом виде не нашла применения. Химическая кардиоплегия достигается с помощью препаратов, вызывающих остановку сердца. По окончании действия химической кардиоплегии эти препараты вымываются током крови. Использовались различные препараты: цитрат и хлорид калия, ацетилхолин, цитратная кровь, цитрат натрия и цитрат лития, а также многие другие.

Первые сообщения об использовании различных химических препаратов для кардиоплегии в клинической практике появились в 1955 - 1956 годах (Melrose D.G., Deterling K.A., Shumway N.E., Lillehei U.). Впервые в Англии D.G. Melrose с соавторами в 1955 году сообщили о возможности остановки сердца с помощью раствора, содержащего повышенные дозы ионов калия. При этом сердце останавливается путем деполяризации мембран. Однако высокие дозы цитрата калия приводили к тяжелым повреждениям миокарда. А.А. Вишневский в 1957 году первым среди российских хирургов использовал кардиоплегию при операциях на открытом сердце. Исследованиями немецкого ученого U. Kirsch (У. Кирш) было показано, что под действием Mg²+ также можно осуществить кардиоплегию. Работая в течение 12 лет над различными кардиоплегическими растворами с добавлением необходимых концентраций ионов магния, прокаина, натрия, калия и кальция, селективно действующих на сократительную функцию миокарда, немецкие ученые H.J. Bretschneider, U. Kirsch с сотрудниками в 1972 году создали кардиоплегический раствор внутриклеточного типа с повышенной буферной емкостью – НТК (кустодиол). При этом рН кардиоплегического раствора должен быть 7,4. Установлено, что если рН менее 7,4, то ухудшается насосная функция миокарда в постишемическом периоде. В кардиоплегических растворах в качестве буферного средства используется натрия гидрокарбонат или трисамин. До настоящего времени кустодиол с успехом применяется во многих клиниках. В 1976 году О. Hearse с соавторами был создан раствор госпиталя Святого Томаса, который также широко применяется в кардиохирургии. Существует много других кардиоплегических растворов, большинство из которых содержат К⁺ и Са ²⁺ и другие инградиенты. Каждый компонент кардиоплегического раствора имеет свою сугубо специфическую функцию. Калий, входящий в состав кардиоплегического раствора в дозе 15-30 ммоль/л, применяется для остановки сердца, вызывая прекращение электромеханической активности; натрий- предотвращает отек клеток и накопление в них кальция; кальций- способствует стабилизации клеточных мембран и предотвращает избыточное накопление кальция в клетке; бикарбонат- повышает рН крови; глюкоза- является энергетическим субстратом, повышает осмолярность, уменьшает отек клеток. Глюкоза является далеко не главным источником энергии, основным источником энергии миокарда являются свободные жирные кислоты.

Группа сотрудников из Лос-Анжелеса, возглавляемая Gerald Buckberg, в 1978 году применила смесь сбалансированного кардиоплегического раствора с кровью. В дальнейшем применялись различные модификации так называемой «кровяной» кардиоплегии. Было установлено, что кристаллоидные растворы отрицательно действуют на мембраны клеток эндотелия человека. Поэтому цельная кровь в качестве кардиоплегического раствора является наилучшей буферной средой. Преимущества кровяной кардиоплегии состоят в том, что остановленное сердце оксигенируется, повышается буферная емкость, улучшается перфузия на уровне капилляров, присутствуют естественные антиоксиданты и нет реперфузионных повреждений. Кровяная кардиоплегия (холодовая и нормотермическая, анте-и ретроградная, постоянная и интермиттирующая) широко применяется в кардиохирургической практике. Дальнейшее изучение ее возможностей является перспективным направлением.

В настоящее время наиболее часто используется фармакохолодовая кардиоплегия. С ее помощью осуществляется быстрая и полная электромеханическая остановка сердца и глубокая гипотермия миокарда. Применение дополнительных протекторных агентов обеспечивает сохранение постоянства биохимического состава внеклеточных жидкостей в миокарде. Температура вводимого кардиоплегического раствора должна быть 4°С. В зависимости от вида операции выполняются различные варианты введения кардиоплегического раствора: в корень аорты, непосредственно в устья коронарных артерий, в коронарный синус или в правое предсердие. Первое введение кардиоплегического раствора в объеме 1000 мл производится сразу же после окклюзии аорты. Повторное введение раствора осуществляется через каждые 25-30 минут. При этом все методы фармакологической кардиоплегии сочетаются с непрерывным глубоким охлаждением миокарда. Кроме общего охлаждения больного, производится постоянное локальное орошение сердца кристаллами льда (так называемой “ледяной кашей”). Сочетание фармакохолодовой кардиоплегии с гипотермией миокарда (10-15°С) допускает пережатие аорты до 2-3 часов. Температура миокарда на весь период кардиоплегии должна быть на уровне 12-16°С. Недопустимо более высокое повышение температуры. Поэтому проводится постоянная термометрия миокарда.

Считаем необходимым пояснить пути введения кардиоплегического раствора. При антеградном введении раствор вводится в аорту через специальную канюлю, установленную между аортальным клапаном и аортальным зажимом. Кардиоплегический раствор поступает в сердце по коронарным артериям при закрытом аортальном клапане.

Ретроградная кардиоплегия. Для этого кардиоплегическая канюля вводится через правое предсердие в коронарный синус. Раствор ретроградно проходит через вены, капилляры, далее попадает в коронарные артерии и через их устья поступает в аорту. Данный вид кардиоплегии наиболее удобен при операциях на клапанах сердца, в частности на аортальном клапане.

Адекватная кардиоплегия во многом профилактирует развитие острой сердечной недостаточности в постокклюзионном периоде. Критическим моментом является реперфузия сердца после снятия зажима с аорты и восстановление сердечной деятельности перед прекращением ИК. Успех операции во многом определяется адекватной защитой миокарда (кардиоплегией). Трудно не согласиться с высказыванием Джона Кирклина о том, что кардиоплегия является одним из наиболее важных достижений кардиохирургии. Если температура в перегородке сердца не превышает 15° С, то миокард надежно защищен от кислородного голодания на 2 часа и более. Особенно велико значение кардиоплегии при ИБС, так как возможно неравномерное распределение раствора из-за поражений коронарных артерий, что бывает причиной неадекватной кардиоплегии. Поэтому антеградная фармакохолодовая кардиоплегия раствором Custodiol (HTK- Solution) считается наиболее благоприятной. Эффективность защиты миокарда определяется показателями КОС (рН, ВЕ, р СО₂), насыщения крови кислородом, а также лактата крови.