Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Современные подходы к применению инфузионных растворов для восполнения объема циркулирующей крови при острой кровопотере в условиях низких температур (обзор литературы) 14
1.1 Патогенез острой кровопотери 14
1.2 Основные принципы оказания экстренной медицинской помощи при острой кровопотере 15
1.3 Современная тактика применения инфузионных растворов при острой кровопотере в условиях низких температур 20
Глава 2 Материалы и методы исследования 23
2.1 Материалы исследования 23
2.2 Дизайн исследования 25
2.3 Адаптация методики оценки эффективности инфузионных растворов к задачам исследования 25
2.4 Распределение животных по группам исследования 29
2.5 Общая характеристика инфузионных растворов, использованных в исследовании, схемы их применения 30
2.6 Методы исследования 34
2.6.1 Инструментальные методы исследования 34
2.6.2 Лабораторные методы исследования 34
2.6.3 Гистоморфологическое исследование тканей внутренних органов 36
2.6.4 Статистический анализ результатов исследования 37
Глава 3 Результаты исследования 39
3.1 Выбор перспективного инфузионного раствора для эффективного и безопасного восполнения объема циркулирующей крови при острой кровопотере в условиях низких температур воздуха 39
3.2 Эффективность и безопасность холодного гиперосмолярного инфузионного раствора при острой кровопотере 44
3.2.1 Выживаемость животных при острой кровопотере и после инфузии холодного гиперосмолярного раствора в условиях общего внешнего холодового воздействия 45
3.2.2 Ректальная температура у овец при острой кровопотере и после инфузии холодного гиперосмолярного раствора 45
3.2.3 Показатели сердечно-сосудистой и дыхательной систем у овец при острой кровопотере и после инфузии холодного гиперосмолярного раствора 49
3.2.4 Лабораторные показатели при острой кровопотере и после инфузии холодного гиперосмолярного раствора 55
3.2.4.1 Количественные показатели красной крови 55
3.2.4.2 Осмолярность и электролитный состав плазмы крови 57
3.2.4.3 Биохимические показатели крови 63
3.2.4.4 Кислотно-щелочное состояние крови 71
3.2.4.5 Протромбиновое время 79
3.2.4.6 Клеточный и биохимический состав мочи через 1 сут после восполнения объема циркулирующей крови 80
3.2.5 Гистоморфологическая характеристика тканей внутренних органов через 1 сут после восполнения объема циркулирующей крови холодным гиперосмолярным раствором 81
Глава 4 Основные биологические эффекты инфузии холодного гиперосмолярного раствора при острой кровопотере (обсуждение результатов исследования) 89
4.1 Обоснование выбора перспективного инфузионного раствора для восполнения объема циркулирующей крови при острой кровопотере в условиях чрезвычайной ситуации при отрицательных температурах воздуха 90
4.2 Эффективность холодного гиперосмолярного инфузионного раствора при острой кровопотере 92
4.3 Биохимические и морфологические показатели как критерии безопасности инфузии холодного гиперосмолярного раствора при острой кровопотере 100
4.4 Особенности эффектов инфузии холодного гиперосмолярного раствора при острой кровопотере 111
Заключение 118
Выводы 120
Практические рекомендации 122
Перспективы дальнейшей разработки темы 122
Список сокращений и условных обозначений 123
Список литературы 124
- Основные принципы оказания экстренной медицинской помощи при острой кровопотере
- Показатели сердечно-сосудистой и дыхательной систем у овец при острой кровопотере и после инфузии холодного гиперосмолярного раствора
- Гистоморфологическая характеристика тканей внутренних органов через 1 сут после восполнения объема циркулирующей крови холодным гиперосмолярным раствором
- Особенности эффектов инфузии холодного гиперосмолярного раствора при острой кровопотере
Введение к работе
Актуальность темы исследования. За последние десятилетия стали осваиваться регионы, в которых сложные природно-климатические условия ранее препятствовали заселению и развитию инфраструктуры. Более 60% площади России относятся к северным территориям или приравненным к ним с дискомфортными условиями для проживания и трудовой деятельности [Агаджанян Н.А., 1996; Величков-ский Б.Т., 2005; Максимов А.А., 2009; Никанов А.Н., 2009]. Важнейшим национальным интересом России является превращение арктического региона страны в развитую ресурсную и технологическую базу. В рамках Постановления Правительства Российской Федерации от 31.08.2017 г. №1064 реализуются меры социально-экономического развития арктической зоны путем наращивания сил и средств для освоения территорий [Коваль В.П., 2016]. В свою очередь, начало XXI века характеризуется ростом числа природных бедствий: наводнений и опасных метеорологических явлений [Божьев А.А. и соавт., 2009], что в целом повышает вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций (ЧС) в регионах страны с холодным климатом.
В настоящее время в России количество пострадавших в природных и антропогенных ЧС остается на высоком уровне, при этом ежегодно регистрируется 13-14 млн. травм различной степени тяжести [Алексанин С.С. и соавт., 2016; Гончаров С.Ф. и соавт., 2016; Лапшин В.Н. и соавт., 2017].
Вместе с тем одной из важнейших государственных задач является снижение необоснованной смертности при ЧС в связи с несвоевременным оказанием медицинской помощи изначально вполне жизнеспособным людям с ранениями, что обосновывает оказание экстренной медицинской помощи на месте происшествия и в ходе медицинской эвакуации [Борисенко Л.В. и соавт., 2009; Алексанин С.С. и соавт., 2016].
По данным статистики до 25% пострадавших в ЧС составляют раненые с острой массивной кровопотерей. При этом частота развития кровотечений при ранениях или травматических повреждениях магистральных сосудов достигает 85% [Ефименко Н.А. и соавт., 2002; Самохвалов И.М., 2003; Ярочкин В.С. и соавт., 2004; Самохвалов И.М. и соавт., 2009; Пиголкин Ю.И. и соавт., 2011].
Для современных ЧС характерны значительные объективные и субъективные особенности оказания помощи на догоспитальном этапе, создающие определенные трудности при проведении инфузионно-трансфузионной терапии пострадавшим [Бо-жьев А.А. и соавт., 2009; Шелепов А.М. и соавт., 2014]. Вместе с тем, для эффективного оказания помощи пострадавшим с кровопотерей введение инфузионных растворов необходимо начинать как можно раньше [Богоявленский И.Ф., 2003; Быков И.Ю. и соавт., 2009]. В свою очередь, при отсутствии в зоне ЧС средств обогрева пострадавших, подогрева инфузионных растворов существует высокая вероятность вливания холодных плазмозаменителей. Кроме того, в экстремальных климатических
условиях при отрицательных температурах воздуха использование инфузионных растворов затруднено ввиду их замерзания или изменения физико-химических свойств. Вместе с тем вливание холодных растворов может существенно отразиться на температуре тела и усугубить состояние пострадавшего, а уменьшение скорости инфузии зачастую неэффективно при необходимости быстрой коррекции гемодинамики [Клинцевич Г.Н., 1973; Larach M.G., 1995; Сведенцов Е.П., 1999; Шигеев В.Б. и соавт., 2004; Жибурт Е.Б., 2005, 2007; Wong P.F. et al., 2007].
В связи с этим разработка медико-биологических подходов к эффективному и безопасному восполнению объема циркулирующей крови при острой кровопотере холодными инфузионными растворами как вынужденной меры для спасения жизни пострадавших в ЧС при низких температурах окружающей среды является актуальной задачей.
Степень разработанности темы исследования
Правила проведения инфузий предписывают вливания растворов с температурой не ниже 37С [Островский А.Г. и соавт., 2000; Kumar S. et al., 2005; Жибурт Е.Б., 2007; Бельских А.Н. и соавт., 2013]. В настоящее время проблема проведения инфузий при низких температурах воздуха решается только подогревом растворов с помощью технических средств: «Уникон» (Россия), «Ампир» (Белоруссия), BIW-306 (Германия) и др. [Голубцов В.В., 2003; Жибурт Е.Б., 2005].
Цель исследования: медико-биологическое обоснование возможности эффективного и безопасного восполнения объема циркулирующей крови при острой кровопотере холодными инфузионными растворами в условиях чрезвычайных ситуаций при низких температурах воздуха.
Задачи исследования
-
В эксперименте на животных с острой кровопотерей провести отбор ин-фузионного препарата, который при введении в холодном состоянии в условиях общего внешнего охлаждения улучшает гемодинамику и минимально влияет на температуру тела.
-
Оценить эффективность и безопасность восполнения объема циркулирующей крови перспективным холодным инфузионным раствором при острой кро-вопотере в условиях общего внешнего охлаждения.
-
Сформулировать практические рекомендации в рамках разработки эффективных и безопасных средств и методов восполнения объема циркулирующей крови при острой кровопотере в условиях чрезвычайных ситуаций при низких температурах воздуха.
Научная новизна исследования
Впервые обоснована возможность применения холодных гиперосмолярных растворов для эффективного и безопасного восполнения объема циркулирующей крови (ОЦК) при острой кровопотере в условиях низкой температуры окружаю-
щего воздуха. Установлено, что однократная (через 40-45 мин после начала эксфу-зии крови) внутривенная инфузия со скоростью 60 мл/мин холодного (минус 3С) гиперосмолярного комбинированного раствора (гидроксиэтилкрах-мал 6,0% + гипертонический (7,2%) раствор натрия хлорида) в дозе 4 мл/кг в условиях общего внешнего холодового воздействия (минус 7С) при острой кровопо-тере 50% ОЦК повышает артериальное давление, уменьшает выраженность тахикардии, способствует восстановлению кислородного (повышает парциальное давление кислорода в крови) и метаболического (уменьшает выраженность гипергликемии и гиперлактатемии) статуса организма.
Положительный эффект холодного инфузионного гиперосмолярного раствора при острой кровопотере связан с повышением функционирования сердечнососудистой системы, постинфузионной гемодилюцией за счет увеличения осмо-лярности плазмы крови. Однократная инфузия холодного гиперосмолярного раствора в дозе 4 мл/кг с последующей (через 45 мин) инфузией теплого (22С) изо-осмолярного препарата на основе гидроксиэтилкрахмала не оказывает повреждающего действия на ткани внутренних органов в течение 1 сут после проведения инфузионных мероприятий.
Теоретическая и практическая значимость работы
Теоретическая значимость результатов исследования обоснована новыми знаниями фундаментального характера о реакции организма при острой кровопо-тере в ответ на инфузию холодного гиперосмолярного раствора в условиях общего внешнего холодового воздействия. Выявлены особенности влияния однократного внутривенного вливания холодного гиперосмолярного инфузионного раствора в условиях общего внешнего холодового воздействия при острой кровопотере, проявляющиеся более ранним и выраженным подъемом артериального давления по сравнению с эффектами теплого раствора.
Практическая значимость результатов исследования определена тем, что методика оценки эффективности и безопасности инфузионных растворов на основе моделирования острой кровопотери адаптирована с учетом правил «золотого часа» к условиям ЧС при низких температурах воздуха. Сформулированы практические рекомендации в рамках разработки средств и методов восполнения ОЦК при невозможности обеспечения требуемых температурных условий для проведения ин-фузионных мероприятий, заключающиеся в том, что однократная внутривенная инфузия холодного (минус 3С) гиперосмолярного раствора (гидроксиэтилкрах-мал (6%) + гипертонический (7,2%) раствор натрия хлорида) со скоростью вливания 60 мл/мин в дозе 4 мл/кг с последующим (через 45 мин) внутривенным введением теплого (22С) изоосмолярного коллоидного раствора в рекомендованной дозе является вариантом эффективной и безопасной схемы оказания экстренной медицинской помощи при острой кровопотере. Обоснованы тактические преиму-
щества «малообъемной реанимации» при восполнении ОЦК после острой крово-потери в условиях ЧС при низких температурах воздуха, заключающиеся в том, что уменьшение объема введенного холодного раствора при острой кровопотере снижает выраженность постинфузионной гипотермии и сокращает время оказания экстренной помощи.
Методология исследования
Методический подход, примененный в настоящей работе, базируется на практических основах экспериментальной медицины и включает основные принципы метода научного познания: анализ литературных источников, построение научной гипотезы, уточнение задач и разработка дизайна исследования, сравнительно-сопоставительный анализ и синтез данных, полученных в результате экспериментов, для формирования репрезентативных результатов исследования и формулирования выводов и практических рекомендаций. В работе использованы инструментальные, лабораторные, гистологический и статистические методы исследования. Определена динамика параметров: деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем, ректальной температуры, количественных показателей красной крови, протромбинового времени, кислотно-щелочного состояния крови, биохимического состава крови, электролитного состава и осмолярности плазмы крови, биохимического и клеточного состава мочи; проведена гистоморфологиче-ская оценка тканей внутренних органов. Полученные результаты исследования обрабатывали с использованием пакета прикладных программ Microsoft Excel 2013 с последующей обработкой в среде программы Statistica 10.0.
Основные научные положения диссертации, выносимые на защиту
1. При острой кровопотере в условиях внешнего холодового воздействия
внутривенная инфузия холодного (минус 3С) раствора способствует снижению
температуры тела, при этом выраженность гипотермии напрямую зависит от объ
ема влитой жидкости. Для восполнения объема циркулирующей крови при острой
кровопотере в условиях отрицательных температур воздуха при отсутствии воз
можности подогрева инфузионных препаратов перспективными для оказания экс
тренной медицинской помощи являются гиперосмолярные инфузионные рас
творы, проявляющие высокую эффективность при сравнительно меньшем, отно
сительно коллоидных препаратов, объеме вливания.
2. При острой кровопотере 50% объема циркулирующей крови однократная
(через 40-45 мин после начала эксфузии крови) внутривенная инфузия со скоро
стью 60 мл/мин холодного (минус 3С) комбинированного гиперосмолярного ин-
фузионного раствора (гидроксиэтилкрахмал (6%) + гипертонический (7,2%) рас
твор натрия хлорида) в дозе 4 мл/кг в условиях общего внешнего холодового воз
действия (минус 7С) эффективно восстанавливает гемодинамику, кислородный и
метаболический статус организма, обеспечивает выживаемость эксперименталь
ных животных в 100% случаев.
3. Восполнение объема циркулирующей крови при острой кровопотере в условиях общего внешнего холодового воздействия однократным введением холодного комбинированного гиперосмолярного раствора (гидроксиэтилкрахмал (6%) + гипертонический (7,2%) раствор натрия хлорида) в дозе 4 мл/кг с последующим введением теплого (22С) изоосмолярного коллоидного раствора на основе гидроксиэтилкрахмала в объеме, эквивалентном кровопотере, в течение 1 сут не вызывает патологических изменений в гистоморфологической картине и функции внутренних органов.
Степень достоверности и апробация работы
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечиваются достаточным и репрезентативным количеством экспериментальных животных и проведенных исследований с определением показателей функционального состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также актуальных лабораторных, инструментальных и гистологического методов исследования. Результаты исследования подтверждены методами статистического анализа.
Основные результаты диссертационного исследования доложены на Всеармейской научно-практической конференции «Актуальные проблемы медицинского обеспечения войск (сил) в повседневной деятельности и в военное время» (Санкт-Петербург, 2014), Международном военно-техническом форуме «Армия-2015» (Кубинка, 2015), Юбилейной Всеармейской научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития технических средств медицинской службы» (Санкт-Петербург, 2015), Всеармейской научно-практической конференции «Опыт применения сил и средств медицинской службы Вооруженных Сил Министерства обороны РФ (МО СССР) при ликвидации медико-санитарных последствий чрезвычайных ситуаций (Санкт-Петербург, 2016), Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Система медицинского обеспечения в локальных войнах» (Ростов-на-Дону, 2016), Юбилейной научно-практической конференции «Актуальные проблемы развития медицинских средств защиты от экстремальных факторов» (Москва, 2017), ежегодном Международном научном конгрессе «Многопрофильная клиника XXI века. Инновации в медицине» (Санкт-Петербург, 2017, 2018).
Внедрение и реализация результатов исследования. Результаты исследования внедрены в учебный процесс на кафедре военно-полевой хирургии ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова» Министерства обороны Российской Федерации, где используются на практических занятиях для обучаемых на факультетах подготовки врачей по специальности «лечебное дело»; реализованы в ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации в «Тактико-технических требованиях к устройству обогрева системы для инфузионной терапии» (утверждены Начальником Главного военно-медицинского управления
Министерства обороны Российской Федерации в 2015 г.), а также в документах планирования по медико-биологическому обоснованию разработки перспективных ин-фузионных растворов для оказания неотложной помощи в экстремальных ситуациях.
Публикация результатов исследования. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 3 – в журналах, включенных в перечень рецензируемых научных изданий, рекомендованных Высшей аттестационной комиссией при Министерстве образования и науки Российской Федерации для опубликования основных результатов диссертационных исследований.
Личный вклад автора в исследование. Планирование диссертационного исследования, его тема, основные идеи и содержание разработаны диссертантом совместно с научным руководителем на основании анализа современных литературных данных. Автор принимал личное участие в планировании, организации и проведении экспериментов, непосредственно выполнял моделирование кровопотери и инфузион-ные манипуляции, осуществлял забор биоматериала, проводил оценку показателей инструментальных и лабораторных методов исследования, проводил учет, систематизацию и оценку полученных данных, их статистическую обработку, анализ и обобщение.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 140 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 159 источников, в том числе 121 – отечественных и 38 – зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 23 таблицами и 36 рисунками.
Основные принципы оказания экстренной медицинской помощи при острой кровопотере
Основные принципы экстренной медицинской помощи пострадавшим с острой кровопотерей сводятся, прежде всего, к устранению гиповолемии, восстановлению микроциркуляции для обеспечения кислородтранспортной и других функций крови. Лечение острой кровопотери условно делят на три этапа. Первый этап – интенсивная терапия до момента обеспечения устойчивого гемостаза с целью обеспечения достаточной перфузии жизненно важных органов; второй и третий этапы направлены на проведение хирургического гемостаза в специализированном стационаре или на соответствующем госпитальном этапе оказания медицинской помощи [Багненко С.Ф. и соавт., 2007].
Устранение дефицита ОЦК – один из ведущих компонентов лечения острой кровопотери, проведение которого необходимо как можно раньше, в том числе на месте происшествия. Для этого используют инфузионные и трансфузионные препараты (Таблица 1).
В соответствии с Государственным реестром лекарственных средств Минздрава России и другими информационными источниками [Справочники Видаль, РЛС, webApteka, 2017] перечень зарегистрированных отечественных и зарубежных средств для восполнения объемного и функционального дефицита крови включает более 50 наименований.
В зависимости от условий оказания медицинской помощи, объема дефицита ОЦК замещение объема потерянной крови проводят инфузией кристаллоидных и коллоидных растворов, а также препаратов крови [Афонин Н.Н., 2000; Ярмагомедов А.А. и соавт., 2006; Багненко С.Ф. и соавт., 2007; Nunez T.C., 2009; Tsukamoto T. et al., 2009; Godier A. et al., 2013; Morgan T.J., 2013; Карев Е.А., 2015; Cannon J.W. et al., 2017; Ravi P.R. et al., 2017] (Таблица 2).
Обоснованное и полноценное оказание экстренной медицинской помощи при острой кровопотере строится на многофакторном подходе к выбору кровеза-мещающих средств, обеспечивающих фармакологическую коррекцию состояния организма. При этом важно понимать, на устранение какой кровопотери будет направлено лечение. Так, продолжающееся кровотечение на месте получения травмы или ранения, на этапе медицинской эвакуации или в операционной требует проведения умеренной инфузионной терапии, направленной на поддержание минимального артериального давления (АД) и достижение допустимой гемоди-люции с целью улучшения реологических свойств крови и сохранения перфузии тканей. В случаях устранения причины кровотечения абсолютный приоритет отдается быстрому восполнению ОЦК, восстановлению венозного возврата и сердечного выброса как факторов, обеспечивающих адекватную микроциркуляцию и перфузию тканей [Гуревич М.И. и соавт., 1979; Лисицын К.М. и соавт., 1981; Рябов Г.А., 1988; Аминова Г.Г., 2003; Шанин В.Ю., 2005; Мазурок В.А. и соавт., 2009; Бельских А.Н. и соавт., 2013; Жибурт Е.Б., 2013; Perel P. et al., 2013].
Оптимальная и отражающая современные взгляды последовательность приоритетов проведения инфузий при острой кровопотере представляется следующим образом [Самохвалов И.М., 2003; Ярочкин В.С. и соавт., 2004; Бельских А.Н. и соавт., 2013]:
1. Инфузия кровезаменителей с оптимальным соотношением кристаллоид-ных и коллоидных растворов;
2. Поддержание коагуляционного потенциала крови;
3. Восстановление газотранспортной и метаболической функции крови.
При выборе тактики и схем инфузионно-трансфузионной терапии острой кровопотери следует знать особенности фармакологического действия, возможные неблагоприятные эффекты препаратов, а также ориентироваться на индивидуальные клинические показатели и их динамику [Рагимов А.А. и соавт., 2005; Хлябич Г.Н. и соавт., 2011].
Кристаллоидные растворы играют важную роль при лечении острой крово-потери. Их применение способствует восполнению объёма циркулирующей плазмы, нормализации микроциркуляции и предупреждает развитие синдрома диссе-минированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС). Препараты данной группы хорошо зарекомендовали себя на этапе оказания неотложной помощи, однако, непродолжительно циркулируют в сосудистом русле, в связи с чем имеют краткосрочный волемический эффект. Кроме того, использование в больших количествах только кристаллоидов, которые при повышенной проницаемости капилляров быстро мигрируют в межклеточное пространство, в частности, в интер-стиций легких, может привести к нарушению газообмена [Грицюк А.И. и соавт., 1994; Мазурок В.А. и соавт., 2009; Ярочкин В.С. и соавт., 2010; Горин П.В., 2011; Хлябич Г.Н. и соавт., 2011].
В связи с этим оптимальной тактикой при возмещении острой кровопотери на догоспитальном этапе является одновременное применение кристаллоидных и коллоидных растворов. Например, в одну из катетеризированных вен вливают кристаллоидный раствор (изотонический раствор натрия хлорида, раствор Ринге-ра и др.), в другую – коллоидный (декстраны, гидроксиэтилкрахмал и др.) [Багненко С.Ф. и соавт., 2007].
Ввиду выраженного гемодинамического эффекта «золотым стандартом» в экстренной помощи при острой кровопотере принято считать коллоидные растворы – препараты декстрана, гидроксиэтилкрахмала (ГЭК) и модифицированного желатина [Афонин Н.Н., 2000; Parker P., 2006; Мороз В.В. и соавт., 2010; Горин П.В., 2011; Хлябич Г.Н. и соавт., 2011; Hartog C.S. et al., 2013; Perel P. et al., 2013; Лапшин В.Н. и соавт., 2017].
Препараты на основе декстрана, благодаря большому размеру молекул (35000 – 80000 Д), обладают выраженным гемодинамическим эффектом, длительно циркулируют в кровяном русле. Однако препараты данной группы обладают рядом отрицательных свойств: активируют фибринолиз с угрозой неконтролируемого кровотечения, способны вызывать анафилактические реакции, неспецифическую агглютинацию эритроцитов, что влияет на точность определения групповой принадлежности крови. Первоначальное введение коллоидных растворов, вызывая рост осмолярности плазмы, может резко усилить клеточную дегидратацию, развившуюся еще в ходе компенсаторной гемодилюции, и повысить вероятность цитолиза. Препараты на основе ГЭК лишены большинства перечисленных недостатков. Период нахождения коллоидных кровезаменителей в сосудистом русле может достигать 48 ч после введения, что обуславливает высокую эффективность однократного введения препарата [Синауридзе Е.И. и соавт., 2009; Ярочкин В.С. и соавт., 2010; Хлябич Г.Н. и соавт., 2011; Hartog C.S. et al., 2011, 2013; Mutter T.C. et al., 2013; Perel P. et al., 2013]. Ряд зарубежных авторов рекомендуют начинать инфузионную терапию при острой кровопотере с препаратов ГЭК, а не с кристаллоидных растворов [Burris G.D. et al., 2004; Bogert J.N. et al., 2014; Engert A. et al., 2016; Cannon J.W. et al., 2017]. Данные рекомендации обоснованы с точки зрения уменьшения выраженности возможной гемодилюции и дефицита факторов свертывания. Однако при массивной кровопотере такие лечебные программы не гарантируют в полной мере обеспечение адекватности восстановления кислородного режима реципиента и могут быть неэффективными ввиду длительности гипоксии и усугубления метаболических расстройств [Афонин Н.Н., 2000; Аминова Г.Г., 2003; Ярочкин В.С. и соавт., 2004; Хлябич Г.Н. и соавт., 2011].
Перспективной для оказания экстренной медицинской помощи при острой кровопотере является малообъемная инфузионная терапия, эффективно применяемая на начальном этапе восполнения острой кровопотери [Попов А.А. и соавт., 2008; Самохвалов И.М. и соавт., 2009; Бельских А.Н. и соавт., 2013]. Использование гиперосмолярных кристаллоидных растворов для лечения острой массивной кровопотери было впервые предложено в 1944 году. Последующие работы послужили толчком к дальнейшим исследованиям и возникновению понятия «малообъемная реанимация» как одного из методов экстренной терапии гиповолемии [Howard R., 2002; Mawritz W. et al., 2002; Cabrales P. et al., 2004; Пылаева Н.Ю., 2014]. Её сущность заключается во внутривенном вливании гипертонического раствора натрия хлорида (от 5% до 7,5%) из расчета 4 мл/кг массы тела. После инфузии раствор повышает осмолярность плазмы крови, в результате чего вода из межклеточного пространства перемещается в сосудистое русло. Установлено, что при гипотензии в пределах 1 ч после травмы капельные инфузии 7,5% раствора натрия хлорида в дозе 4 мл/кг позволяют сохранить жизнь практически во всех случаях. После инфузии гипертонического раствора натрия хлорида у пострадавшего с острой кровопотерей: быстро повышается АД и сердечный выброс, улучшается тканевая перфузия, постепенно нормализуется кислотно-основное равновесие, снижается риск отсроченной полиорганной недостаточности. Тактика малообъемной реанимации позволяет эффективно восполнить ОЦК при массивных кровотечениях в условиях ограничения времени или нехватки изоосмолярных инфузионных растворов [Howard R., 2002; Mawritz W. et al., 2002; Cabrales P. et al., 2004; Попов А.А. и соавт., 2008; Самохвалов И.М. и соавт., 2009; Мирошниченко А.Г. и соавт., 2010; Пиковский В.Ю. и соавт., 2011].
Показатели сердечно-сосудистой и дыхательной систем у овец при острой кровопотере и после инфузии холодного гиперосмолярного раствора
Эксфузия крови в объеме 50% расчетного ОЦК у овец вызывала гипотонию: по сравнению с исходными показателями снижались САД и ДАД в среднем на 57,3% и 63,8% (р 0,05) соответственно (Таблицы 8, 9; Рисунок 5). В ходе эксперимента у животных в контрольных группах показатели АД оставались стабильно низкими независимо от внешних температурных условий.
Инфузия ГХ повышала АД, при этом его динамика и величина зависели от температуры вливаемого раствора. Так, достоверно значимый (р 0,05) подъем САД регистрировался через 4 и 2 мин после инфузии теплого (на 14,9%, р 0,05) и холодного (на 24,9%, р 0,05) ГХ соответственно. Вливание ВВ способствовало дальнейшему восстановлению АД, показатели которого к исходу периода наблюдения (1 сут после инфузии ГХ) у животных во всех опытных группах восстановились до значений исходного уровня (Рисунок 6).
Таким образом, инфузия холодного ГХ явилась эффективным мероприятием при восполнении острой кровопотери. Особенностью эффектов инфузии холодного гиперосмолярного раствора явился более ранний и значимый подъем САД относительно эффектов после вливания теплого раствора.
Гипотония, вызванная эксфузией крови, сопровождалась компенсаторным увеличением ЧСС в среднем в 2,1 раза (р 0,05).
В ходе эксперимента у животных в контрольных группах данный показатель оставался стабильно высоким как в условиях операционной, так и в термокамере (Рисунок 6).
Восполнение ОЦК сопровождалось разнонаправленной динамикой ЧСС в зависимости от температуры вливаемого ГХ. Так, в отличие от инфузии теплого препарата, после вливания холодного ГХ регистрировалась двухфазная динамика ЧСС, характеризующаяся сменой повышения/снижения показателя на 4-й мин от начала инфузии ГХ. К исходу 1-х сут после вливания теплого или холодного ГХ у животных сохранялась тахикардия (Рисунок 6).
В ответ на кровопотерю у животных повышалась ЧДД, что свидетельствовало о развитии гипоксического состояния. У овец с невосполнимой ОЦК на протяжении всего эксперимента ЧДД была стабильно высокой с последующим переходом к патологическим типам дыхания к моменту летального исхода.
Вливание теплого и холодного ГХ сопровождалось тенденцией к нарастанию ЧДД к 6-й мин после введения с последующим снижением. Вливание изо-осмолярного ВВ в рамках второго этапа восполнения ОЦК существенно снижало ЧДД у животных во всех экспериментальных группах.
Тенденция к сохранению более высоких ЧСС и ЧДД у животных после ин-фузии теплого ГХ объясняется большей потребностью в кислороде в условиях нормотермии [Иванов К.П., 2014].
К окончанию периода наблюдения ЧСС и ЧДД у всех экспериментальных животных превышали исходные (до кровопотери) значения, что, очевидно, было связано с сохраняющейся гипоксией в результате развивающейся постгеморрагической анемии.
Гистоморфологическая характеристика тканей внутренних органов через 1 сут после восполнения объема циркулирующей крови холодным гиперосмолярным раствором
Для выявления возможного повреждающего эффекта инфузии холодного гиперосмолярного раствора было проведено гистологическое исследование легких, почек, печени и сердца экспериментальных животных с острой кровопотерей через 1 сут после инфузии холодного ГХ, проводимой в условиях общего внешнего холодового воздействия в термокамере при температуре минус 7оС.
Результаты исследования биоматериала у животных после инфузии холодного гиперосмолярного раствора сравнивали с гистологической картиной внутренних органов у животных без кровопотери, находившихся при тех же температурных условиях и продолжительности.
У животных в опытной группе на гистологических срезах внутренних органов обращало внимание наличие характерных признаков постгеморрагического состояния (Рисунки 19-28):
- в легких: мало выраженное депонирование крови в капиллярах, вакуолизация эндотелия сосудов;
- в почках: неравномерное полнокровие тубуллярных капилляров, наличие фибриновых нитей в плазме, очаговая оксифилия, гомогенизация и гидропическая дистрофия клеток почечных канальцев, единичные эритроциты в просветах почечных канальцев;
- в печени: доминирующее содержание плазмы в портальных и центральных венах, малокровие центральных вен, неравномерно полнокровные синусоиды, наличие фибриновых нитей в плазме;
- в сердце: среднеочаговая волновая деформация кардиомиоцитов, отек ин-терстиция между волокнами мышечной стромы.
В целом, выявленные изменения гистоморфологической картины внутренних органов объясняются потерей клеточной части крови, нарушением гемодинамики и перфузии тканей в острый период кровопотери и в период постгеморрагической анемии. Отсутствие значимых морфологических изменений в тканях после инфузии холодного гиперосмолярного раствора и последующего возмещения ОЦК изоосмолярным препаратом ВВ свидетельствует в пользу эффективности и безопасности проведенных инфузионных мероприятий.
Таким образом, острая кровопотеря 50% ОЦК у экспериментальных животных явилась фактором, способствующим снижению температуры как в теплых условиях, так и при отрицательной температуре воздуха. Однократное вливание холодного (минус 3оС) ГХ в дозе 4 мл/кг усугубляло снижение ректальной температуры у животных с кровопотерей, находившихся под внешним воздействием отрицательной (минус 7оС) температуры.
Абсолютная выживаемость свидетельствовала о восстановлении гемодинамики в результате инфузии ГХ. При этом инфузия теплого или холодного ГХ повышала АД, снижала ЧСС и ЧДД, вызывала гемодилюцию. Особенностью эффектов инфузии холодного гиперосмолярного раствора явился более ранний и значимый подъем САД относительно эффектов после вливания теплого раствора.
Восполнение острой кровопотери теплым или холодным гиперосмолярным инфузионным раствором ГХ сопровождалось повышением осмолярности плазмы в ранний период после инфузии с последующим восстановлением до исходного (до кровопотери) уровня. Выраженность выявленных изменений не зависела от температуры вводимого раствора и была связана с изменением электролитного состава плазмы крови.
Инфузия теплого или холодного ГХ вызывала снижение концентрации ци-толитических маркеров и способствовала нормализации содержания метаболических субстратов в крови (глюкоза, лактат), предотвращала тенденцию снижения буферного резерва крови, что указывало на отсутствие цитолиза и восстановление кислородного и метаболического баланса. Температура вливаемого ГХ не влияла на динамику изученных параметров.
Применение гиперосмолярного раствора для восполнения ОЦК вызывало снижение коагуляционной активности плазмы крови с тенденцией к большей степени выраженности у животных после введения холодного ГХ.
У животных после восполнения острой кровопотери холодным ГХ отсутствовали выраженные дистрофические изменения тканей внутренних органов, при этом сохранялась концентрационная и выделительная функции почек.
Особенности эффектов инфузии холодного гиперосмолярного раствора при острой кровопотере
Сравнительный анализ результатов исследования показал, что различия между показателями функциональных и лабораторных методов исследования, проведенных в течение 1 сут после инфузии теплого и холодного ГХ, были минимальными. Отличительные особенности влияния холодного препарата были выявлены только относительно ректальной температуры и функциональных показателей.
Так, в результате инфузии холодного ГХ с целью восполнения ОЦК при острой кровопотере статистически более значимо (р 0,05) снижалась ректальная температура, отмечалась тенденция к большему повышению АД через 2 в мин после инфузии при менее выраженных тахикардии и тахипноэ. Кроме того, в течение 10 мин после введения холодного ГХ динамика ЧСС была менее стабильной, что проявлялось сменой снижения/повышения показателя.
Выявленные изменения были зарегистрированы в ранний постинфузионный период (после инфузии ГХ) и не имели межгрупповых различий после вливания ВВ вплоть до окончания периода наблюдения (1 сут) (Рисунки 33-34).
Учитывая отсутствие различий результатов лабораторных методов исследований, выявленные изменения были обусловлены функциональной реакцией организма в ответ на воздействие холодового фактора, в том числе за счет инфузии раствора с температурой в среднем на 40 C ниже температуры тела животного.
Как показал анализ результатов исследования, выраженность гипотермии у экспериментальных животных была напрямую связана с количеством факторов, способствующих охлаждению организма (Рисунок 5).
Так, минимальная динамика ректальной температуры у животных без кро-вопотери (снижение на 3,3 %, р 0,05) была обусловлена воздействием только внешнего холодового фактора, что объясняется наличием резерва энергосубстратов для нормального функционирования органов и систем.
Более существенное снижение температуры (на 5,7%, р 0,05) у животных с острой кровопотерей без восполнения ОЦК обусловлено двумя факторами: внешним холодовым воздействием и нарастающей гипоксией, приводящей к развитию энергодефицита. Наиболее выраженная гипотермия (снижение ректальной температуры на 14,2%, р 0,05) у животных после восполнения ОЦК объясняется дополнительным холодовым воздействием холодного гиперосмолярного раствора.
Известно, что афферентными компонентами системы терморегуляции человека являются поверхностные и глубокие термочувствительные рецепторы. Глубокие рецепторы сосредоточены в гипоталамусе (главным образом в преоптиче-ской области и в ядрах заднего гипоталамуса), таламусе, среднем, продолговатом мозге, а также в верхних отделах спинного мозга, вплоть до его грудного отдела. В схемы терморегуляции включаются глубокие структуры головного мозга и ретикулярная формация ствола мозга, центры симпатической иннервации, многочисленные органы и физиологические системы. Терморецепторы кожи и слизистых оболочек (например, полости рта, носа) расположены в несколько слоёв по всей толщине кожи. Доказано существование в центре терморегуляции «аппарата сравнения» импульсов от поверхностных и глубоких кожных рецепторов [Арокина Н.К., 2005; Радушкевич В.Л. и соавт., 2010].
Острое охлаждение организма по типу стресс-реакции вызывает возбуждение и активацию нейроэндокринной системы, в результате чего происходит запуск специфических терморегуляционных реакций, противостоящих переохлаждению [Селье Г., 1960].
При умеренном общем охлаждении происходит централизация кровообращения за счет повышения тонуса периферических сосудов и его понижения в сосудах висцеральных органов. Такой механизм регуляции кровообращения обеспечивает ограничение подведения тепла к периферии и уменьшение теплопотерь конвекцией с поверхности тела, а также сохранение обогрева и теплопродукции жизненно важных органов, особенно печени и сердца [Кощеев В.С., 1981; Тка-ченко Б.И., 1986].
Кратковременное (10 сек) локальное холодовое воздействие на тыльную поверхность кисти вызывает повышение тонуса периферических артерий крупного и среднего калибра, в то время как аналогичное воздействие в области переносицы вызывает сужение капилляров конъюнктивы [Иванова Т.Л., 1980; Daanen H.A.M. et al., 1991; Змановский Ю.Ф. и соавт., 1996]. При этом происходит рефлекторное повышение системного АД, ЧСС и систолического объема крови в связи с нарастанием активности симпатического отдела вегетативной нервной системы [LeBlanc J., 1988].
В целом, при охлаждении организма происходит формирование цепи защитных реакций, направленных на синтез энергии для обеспечения теплопродукции и обеспечение температурного гомеостаза. При этом важное значение имеет функционирование системы обеспечения температурного постоянства организма, в которой основную роль играет скорость метаболических реакций и запас энергосубстратов для синтеза АТФ (Рисунок 35).
Таким образом, воздействие факторов, приводящих к снижению температуры тела у экспериментальных животных (внутривенная инфузия холодного раствора и общее внешнее охлаждение), вызывало развитие компенсаторных реакций, направленных на поддержание температурного гомеостаза организма. Однако обращал на себя внимание тот факт, что, несмотря на 100% выживаемость животных после инфузии холодного ГХ, гипотермия у этих животных была наиболее выражена по сравнению с животными, у которых кровопотерю не восполняли.
Вместе с тем, инфузия холодного раствора способствовала холодовой стимуляции симпатических нервов и последующей констрикции артериол, приводящей к более раннему, по сравнению с теплым раствором, повышению системного АД у экспериментальных животных. Эти данные согласуются с результатами исследования [Гасникова Н.М., 2003], показавшего, что для профилактики артериальной констрикции рекомендуется подогревать инфузионные среды от 37о до 38оС.
Таким образом, восстановление гемодинамики после инфузии гиперосмо-лярного раствора при острой кровопотере имеет решающее значение для обеспечения выживаемости организма, несмотря на значительный гипотермический эффект холодного препарата.