Введение к работе
В последние годы механические повреждения скелета и органов
занимают третье место среди причин смерти после сердечно
сосудистых и онкологических заболеваний. От 35 до 75% среди
погибших от травм больных имеют торакальные повреждения,
причем в 25% наблюдений они являются непосредственной
причиной смерти (Брюсов П.Г. и соавт., 2001, Demling R.N., Pomfret
Е.А., 1993). Клинические проявления системных нарушений при
тяжелой тупой травме груди и сочетанной травме груди
характеризуются сочетанием различных видов гипоксии. Нарушение
целостности грудного каркаса приводит к дисфункции внешнего и
внутреннего дыхания, кровообращения с развитием респираторной,
циркуляторной, гемической и тканевой гипоксии.
Патофизиологические расстройства, возникающие у больных с тупой травмой груди, характеризуются нарушением газообмена в легких и, при сохранении механизмов компенсации, увеличением производительности сердца. Одновременно уменьшается кислородная емкость крови, изменяется периферическая составляющая гемоциркуляции и утилизации кислорода (Гуманенко Е.К. и соавт., 2005). Развивается комплексная патология с множеством изменений кислородного баланса, удельный вклад которых определяется особенностями повреждений и компенсаторно-приспособительных реакций.
У каждого больного с закрытой травмой груди существуют характерные особенности развития гипоксии. Основными факторами, определяющими эти особенности, являются: структура и тяжесть полученной травмы, имеющиеся компенсаторные резервы организма, индивидуальные особенности течения патофизиологических реакций, сроки и качество лечения.
Важнейшим направлением терапии в острый период торакальной травмы является применение методов нормализации кардиогемодинамики и оптимизации кислородного статуса организма. Установлено, что от выраженности и длительности гипоксии зависит развитие осложнений и летальность в постравматическом периоде (Золотокрылина Е.С., 1998; Мороз В.В. и соавт., 2002, Shoemaker W.C. et al., 2003). Вклад нарушений легочной и сердечной функции, состояния тканевой перфузии в развитие гипоксии в первые 24 часа после травмы определяет направления коррекции, которая может предупредить развитие осложнений и снизить уровень летальности, а оптимизация терапии на поздних стадиях органной недостаточности неэффективна, т.к. никакое количество кислорода не восстановит его нехватку в поврежденных органах (Shoemaker W.C. et al., 2004).
Увеличение доставки и потребления кислорода в остром периоде травмы в значительной степени предопределяет течение болезни, предупреждая развитие осложнений и позволяет снизить продолжительность ИВЛ, время пребывания в отделении реанимации, частоту развития полиорганной недостаточности и летальность (Boyd О., Hayes М., 1999, Chiara О. et al., 2001). Тем не менее, существуют различные, подчас диаметрально противоположные, точки зрения по поводу наличия зависимости потребления 02 от его доставки, прогностической значимости этих показателей и оправданности попыток увеличения доставки 02 до определенного уровня различными способами (инфузионная и трансфузионная терапия, инотропная и респираторная поддержка). В ряде мультицентровых рандомизированных исследований кислородного статуса больных с тяжелой травмой отмечено снижение летальности при использовании в качестве ориентиров вычисленных параметров доставки и потребления кислорода. Однако, CMatuschak (1997) считает, что увеличение доставки и потребления кислорода после введения жидкостей и катехоламинов отражает не столько влияние фармакологических средств на гемодинамические показатели, сколько возможность ответа системы кровообращения на стимуляцию, а, по мнению Gattinoni et al. (2001) терапия, направленная на поддержание эффективного сердечного индекса, не оказывает влияния на исход у больных в критическом состоянии.
Доказано, что от выраженности и длительности гипоксии зависит вероятность развития системной воспалительной реакции и летальность больных в посттравматическом периоде. В то же время не до конца изучены вопросы о способах оценки потребности различных тканей в кислороде и энергии, необходимых для сохранения и обновления тканевых структур и обеспечения функций, не разработаны однозначные критерии достаточности системного и регионарного кровотока при тяжелой травме. Отсутствует также определенность при интерпретации динамики параметров кислородного баланса в связи со сменой ведущих патологических механизмов в процессе травматической болезни, четкие, патогенетически обоснованные алгоритмы контроля и терапии, унифицированные подходы к фармакологической профилактике и коррекции последствий гипоксии. Это и определило цель и задачи нашего исследования.
Цель исследования: улучшить результаты лечения больных с тяжелой тупой и сочетанной травмой груди на основе дифференцированной и комплексной коррекции кислородного баланса организма.
Задачи исследования
-
Исследовать патофизиологические механизмы развития гипоксии и динамику нарушений респираторного, циркуляторного, гемического и тканевого компонентов транспорта кислорода у больных в острый период тяжелой тупой и сочетанной травмы груди.
-
Обосновать необходимость комплексного контроля легочной биомеханики, кардиогемодинамики при выборе лечения больных с тупой травмой груди и разработать способы контроля кислородного баланса.
-
Разработать пути повышения эффективности искусственной вентиляции легких, контролируемой по объему у больных с травмой груди.
-
Разработать эффективные способы выявления и коррекции циркуляторной гипоксии путем увеличения объема инфузии и применения катехоламинов у больных с тяжелой тупой и сочетанной травмой груди в раннем постравматическом периоде.
-
Определить влияние перфторана на показатели системной гемодинамики, кислородного баланса, структурно-функциональные свойства эритроцитов и активность перикисно-антиперикисной системы.
-
Предложить рациональные принципы поэтапной коррекции гипоксических нарушений у больных в остром периоде тяжелой тупой и сочетанной травмы груди.
Основные положения, выносимые на защиту
-
У больных с тупой и сочетанной травмой груди при развитии гипоксии ведущими нарушениями являются тяжелая дыхательная недостаточность паренхиматозного типа и снижение кислородной емкости крови, эффективность гемодинамической компенсации которых зависит от величины кровопотери и тяжести состояния.
-
Прямой контроль системы кровообращения и кислородного баланса обеспечивает объективную диагностику гипоксии и, за счет адекватно и своевременно проведенных лечебных мероприятий, способствует ее разрешению.
3. Улучшить оксигенацию крови в легких и транспорт кислорода в
условиях неоптимального положительного давления в конце выдоха
позволяет его увеличение до оптимального уровня, а не удлинение
инспираторной паузы. Использование инспираторной паузы
эффективно в условиях оптимального положительного давления в
конце выдоха, при этом нецелесообразно инвертировать отношение
вдоха к выдоху более, чем 1,5.1.
4. Использование орто- и антиортостатических проб у больных с
тупой травмой груди позволяет выявить характер циркуляторных
нарушений и резерв повышения транспорта кислорода за счет
увеличения инфузионной нагрузки.
5. Применение дофамина в дозе 5-9 мкг/кг/мин у больных с
циркуляторной гипоксией и нормальными значениями сердечного
индекса обеспечивает рост артериального давления, доставки и
потребления кислорода. При гипердинамическом типе
кровообращения применение дофамина не приводит к увеличению
доставки и потребления кислорода.
-
Применение перфторана приводит к улучшению оксигенации тканей вследствие возрастания экстракции кислорода, уменьшения выраженности респираторной и гемической гипоксии.
-
Оптимизация кислородного статуса у больных с тяжелой тупой травмой груди и сочетанной травмой груди сопровождается уменьшением уровня лактата в артериальной крови и нормализацией показателей активности перекисно-антиперикисной системы.
Научная новизна
Впервые с использованием прямых измерений транспорта и потребления кислорода проведено исследование нарушений кислородного баланса организма в острый период тяжелой тупой и сочетанной травмы груди и найден резерв улучшения газообмена за счет коррекции внешнего дыхания, кардиогемодинамики и метаболизма.
Выявлено, что сочетанная травма груди с массивной кровопотерей характеризуется увеличением работы правого и левого желудочков сердца, артериовенозной разницы по кислороду, коэффициента экстракции кислорода, уровня лактата в крови.
Обоснована направленная коррекция кислородного баланса организма путем подбора параметров искусственной вентиляции легких, инфузионной нагрузки, применения дофамина и перфторана. При тяжелом повреждении легких показано, что лучшим способом управления средним давлением в дыхательных путях и оксигенации крови является оптимизация уровня положительного давления в конце выдоха с последующим подбором продолжительности инспираторной паузы. Обоснованы способы оценки степени циркуляторной гипоксии, определения объема инфузионной нагрузки и показания к назначению катехоламинов с целью увеличения сердечного выброса и доставки кислорода. Разработаны новые методы лечения дыхательной недостаточности с помощью селективной сочетанной ИВЛ и эндобронхиального применения перфторана после
предварительного кратковременного применения положительного давления в конце выдоха выше оптимального.
Разработан новый способ контроля кислородного баланса организма посредством одновременного измерения степени насыщения артериальной и смешанной венозной крови кислородом и уровня потребления кислорода. Доказано, что внутривенное использование перфторана приводит к улучшению оксигенирующей функции легких, кислородтранспортной функции крови, увеличению потребления кислорода вследствие повышения оксигенации тканей, нормализации показателей активности перикисно-антиперикисной системы.
Практическая значимость
Обоснован алгоритм лечения гипоксии у больных в острый период тяжелой тупой и сочетанной травмы груди, включающий поэтапную коррекцию нарушений газообмена в легких и кардиогемодинамики с последующим воздействием на гемическую и тканевую составляющую транспорта и потребления кислорода.
Определены пути повышения эффективности искусственной вентиляции легких с контролем по объему и условия, при которых использование положительного давления в конце выдоха и инспираторной паузы наиболее эффективно. Разработаны способы определения характера волемических нарушений у больных с травмой и кровопотерей с использованием орто- и антиортостатичёских проб. Внедрены в практику новые способы лечения вентиляционной дыхательной недостаточности и контроля кислородного баланса организма. Разработан способ эндотрахеального использования перфторана после предварительного применения положительного кратковременного давления в конце выдоха выше оптимального.
Определены показания для применения перфторана с учетом показателей центральной гемодинамики и кислородного статуса в комплексе интенсивной терапии тупой травмы груди. Доказана эффективность внутривенного применения перфторана при тяжелом повреждении легких, снижающего летальность у больных с тяжелой тупой и сочетанной травмой груди.
Поэтапная комплексная коррекции гипоксических расстройств у больных в острый период тяжелой и сочетанной травмы груди позволила добиться уменьшения количества осложнений, продолжительности респираторной терапии и лечения в отделении реанимации, снижения летальности. Сформулированы практические рекомендации, позволяющие практическому врачу более эффективно проводить подбор параметров респираторной поддержки, инфузионной и кардиотропной терапии.
б
Использованный алгоритм поэтапной комплексной коррекции гипоксических расстройств у больных в острый период тяжелой тупой и сочетанной травмы груди позволил добиться уменьшения числа осложнений, продолжительности инвазивной респираторной терапии и лечения в отделении реанимации, снижения летальности. За период выполнения работы (1998-2003 гг.) на 12% снижена общая летальность у больных с тяжелой сочетанной травмой находившихся на лечении в сравнении с предшествующим пятилетним периодом.
Апробация работы
Работа выполнена в соответствии с планом НИР клинического отдела ГУ НИИ общей реаниматологии РАМН. Результаты работы были доложены на VIII Всероссийском Съезде анестезиологов и реаниматологов, Конгрессе «Человек и лекарство» в 2000, 2001, 2002, 2003 и 2004 гг., Всеармейской научной конференции «Физиологически активные вещества на основе перфторуглеродов в экспериментальной и клинической медицине» (Санкт-Петербург, 1999г.), Втором Российском Конгрессе по патофизиологии (Москва, 2000г.), Конференции «Нарушения функции мозга и внутренних органов при сочетанной механической травме и терминальных состояниях» (Санкт-Петербург, 2001г.), Международной конференции «Критические и терминальные состояния. Патофизиология и терапия» (Москва, 2002г.), Конференции «Новые технологии в реаниматологии» (Москва, 2003г.), заседании Проблемной комиссии «Гипоксия критических состояний» (Москва, 2004 г.).
Внедрение результатов работы
Результаты выполненной работы внедрены в практику отделений реанимации городской клинической больницы им. СП. Боткина (Москва), отделения реанимации общего профиля городской клинической больницы № 20 (Москва), широко используются в в научно-педагогическом процессе в ГУ НИИ ОР РАМН с 1997 года, на факультетах усовершенствований врачей.
Публикации
По материалам диссертации обуликованы 54 работы в отечественной и зарубежной медицинской литературе. Получено 3 патента на изобретения.
Структура и объем работы