Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. Двусторонняя связь между расстройствами сердечной деятельности и функционального состояния печени 13
1.2. Механическая помощь сердцу - методы вспомогательного кровообращения
1.2.1. Внутриаортальная контрпульсация насосом-баллончиком 19
1.2.2. Обход левого сердца 25
1.2.3. Вено-артериальное шунтирование 33
1.3. Заключение 40
ГЛАВА 2. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛА И ПРИМЕНЯЕМЫХ МЕТОДИК
2.1. Цель и задачи исследования 42
2.2. Материал и методики 43
2.2.1. Объем и характеристика исследований 43
2.2.2. Методика общей анестезии 45
2.2.3. Методика хирургического вмешательства .. 46
2.2.4. Методика моделирования острой сердечной недостаточности 47
2.2.5. Методика внутриаортальной контрпульсации насосом-баллончиком 48
2.2.6. Методика левожелудочкового шунтирования 50
2.2.7. Методика частичного сердечно-легочного обхода без оксигенации дренируемой крови
2.2.8. Методика частичного сердечно-легочного обхода с оксигенацией дренируемой крови
2.2.9. Физиологические методы исследования центральной гемодинамики и сердечной деятельности 54
2.2.10.Физиологические методы исследования печеночной гемодинамики 56
2.2.II.Методика определения потребления кислорода печенью 57
2.2.12.Методика тетраполярной электроплетизмографии печени 58
2.2.13.Методика исследования поглотительной и выделительной функций пече-
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Изменения показателей центральной и печеночной гемодинамики, функциональной способности органа в условиях модели острой сердечной недостаточности (контроль, 1-я группа опытов) 62
3.2. Изменения показателей центральной и печеночной гемодинамики, функциональной способности органа при внутриаорталь-ной контрпульсации насосом-баллончиком
в условиях модели ОСН (2-я группа опытов).. 71
3.3. Изменения показателей центральной и печеночной гемодинамики, функциональной
способности органа в условиях ОСН (3-я группа опытов) 81
3.4. Изменения показателей центральной и печеночной гемодинамики, функциональной
способности органа при вено-артериальной шунтировании без оксигенации дренируемой крови в условиях модели ОСН (4-я группа опытов) 91
3.5. Изменения показателей центральной и печеночной гемодинамики, функциональной
способности органа при вено-артериальной шунтировании без оксигенации дрени
руемой крови в условиях модели ОСН (5-я группа опытов) 101
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Патофизиологические изменения системной и печеночной гемодинамики, функциональной способности органа при экспериментальной острой сердечной недостаточности (контроль)
4.2. Эфюективность воздействия различных методов вспомогательного кровообращения на гемодинамику и функциональную способность печени в условиях модели острой сердечной
недостаточности
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 136
ВЫВОДЫ 146
ПРЕДЛОЖЕНИЯ ДЛЯ ВНЕДРЕНИЯ В ПРАКТИКУ 148
ЛИТЕРАТУРА 149
- Двусторонняя связь между расстройствами сердечной деятельности и функционального состояния печени
- Методика общей анестезии
- Изменения показателей центральной и печеночной гемодинамики, функциональной способности органа в условиях модели острой сердечной недостаточности (контроль, 1-я группа опытов)
- Патофизиологические изменения системной и печеночной гемодинамики, функциональной способности органа при экспериментальной острой сердечной недостаточности (контроль)
Введение к работе
Разработка новых, более совершенных, методов лечения острой сердечной недостаточности (ОСН) является чрезвычайно важной проблемой современной кардиологии.
Наряду с имеющимися средствами борьбы с ОСН, в настоящее время большое внимание уделяется развитию методов, основанных на использовании механических устройств, способных обеспечить вспомогательное кровообращение (ВК). Это связано с тем, что в случае исчерпания возможностей терапевтических, консервативных методов лечения ОСН методы ВК могут оказать эффективную помощь ослабленному сердцу, поскольку создают условия, удовлетворяющие двум основным физиологическим требованиям: уменьшают энергетические затраты миокарда в систолу и снабжают его дополнительной энергией в диастолу сердечного цикла.
Несмотря на перспективность этих методов, а также на определенные успехи, достигнутые в области технического их оснащения и клинического применения, остается еще ряд вопросов, требующих неотложного решения. Среди них особое значение придается исследованиям, призванным выяснить влияние ВК на органный кровоток и, в частности, на печеночную гемоциркуляцию.
Изучение этого вопроса становится крайне актуальным, если учесть, что среди жизненно важных органов печень при ОСН на фоне общих гемодинамических и микроциркуляторных нарушений поражается одна из первых, в силу особенностей строения гемодина- мических функциональных элементов и высокой интенсивности обменных процессов. В то же время тяжесть явлений сердечной недостаточности и коррекция их в условиях ВК в значительной степени зависят от функциональной способности печени, которая определяется адекватностью кровообращения органа. Вместе с тем известно, что использование механических устройств как при искусственном, так и при вспомогательном кровообращении неизбежно приводит к ряду патологических изменений в реологии крови, что естественно отражается на условиях микроциркуляции в организме и может иметь нежелательные последствия относительно полноценного функционирования печени.
Об актуальности темы, ее научной и практической значимости свидетельствует и то, что она является фрагментом Государственной программы научных исследований по решению научно-технической проблемы 0.69.03 "Разработать и внедрить в клиническую практику методы реконструктивной и восстановительной хирургии, трансплантации и аппараты для замены функций органов" (Постановление Государственного комитета СССР по науке и технике, Госплана СССР и Академии наук СССР от 12.12.80 г. № 475/251/ 131), задания 04.06 "Создать вспомогательный левый искусственный желудочек сердца".
Накопленный экспериментальный и клинический опыт применения ВК является основой для постановки новых задач, связанных с повышением эффективности различных его методов. Однако, как свидетельствуют данные литературы, основное внимание при этом уделяется совершенствованию используемой аппаратуры, а также изучению состояния кардио-и системной гемодинамики. Кровообращение и роль паренхиматозных органов, в частности печени, в указанных условиях, практически не выяснены. Имеющиеся в литературе единичные работы, касаются в основном отдельных биохимических или морфологических нарушений органа, а также изменений общего печеночного кровотока, причем нередко они противоречивы. Естественно, эти сведения не дают комплексного представления о состоянии кровообращения и функциональной способности печени в условиях ВК.
Вместе с тем разработка этого вопроса позволила бы установить оптимальный вариант ВК не только для ослабленного сердца, но и обеспечивающий адекватные условия для паренхиматозных органов. Это в свою очередь будет способствовать повышению эффективности данного способа лечения ОСН и кроме того создаст предпосылки для более дифференцированного подхода в выборе необходимого метода ВК.
С целью изучения влияния различных методов вспомогательного кровообращения на гемодинамику и функциональную способность печени при острой сердечной недостаточности в настоящей работе были поставлены следующие задачи:
1. Изучить нарушения кровообращения и функциональной спо собности печени, возникающие при острой сердечной недостаточ ности.
2. Установить на фоне модели ОСН характерные изменения гемодинамики печени, возникающие при использовании различных методов вспомогательного кровообращения.
Исследовать некоторые функциональные показатели печени в условиях применения различных методов ВК.
Дать сравнительную оценку используемым методам вспомогательного кровообращения.
Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка использованной литературы.
В первой главе дается краткий обзор литературы, касающийся патофизиологических механизмов изменений системной гемодинамики и печеночного кровообращения, а также некоторых функций органа при ОСН. На основании соответствующих обобщений показана целостная картина двусторонней связи между расстройствами сердечной деятельности и нарушениями функций печени. Кроме того приводятся данные литературы, отражающие медико-биологический аспект основных методов ' вспомогательного кровообращения (внутриаортальной баллоной контрпульсации, обхода левого сердца, вено-артериального шунтирования с оксигенацией дренируемой крови и без нее). При этом основное внимание уделялось состоянию печеночного кровообращения в условиях указанных методов. Во второй главе диссертации определены цель и задачи исследований. Дана характеристика и обЪем материала. Обоснованы и описаны использованные методики. В третьей главе работы представлены результаты выполненных исследований. В четвертой главе проводится обсуждение результатов, полученных при изучении нарушений кровообращения печени и ее функциональной способности, развившихся в условиях модели ОСН. При применении различных методов ВК на фоне указанной модели ОСН дается оценка влияния внутри-аортальной контрпульсации и шунтовых методов на состояние кровообращения печени и некоторые ее функции. С этой точки зрения проводится сравнительный анализ использованных методов вспомогательного кровообращения.
Научная новизна работы состоит в том, что впервые дается комплексная оценка влияния различных методов ВК на гемодинамику и некоторые функции печени на фоне достигнутой коррекции сердечной деятельности и кровообращения в целом. На основании сравнительного анализа результатов, полученных при проведении внутриаорталъного баллотирования и методов шунтирования, установлено, что по эффективности стабилизации печеночной гемодинамики и функциональной способности органа в условиях используемой модели ОСН применяемые методы ВК распределяются в следующем порядке: ВАШ с оксигенацией дренируемой крови, ЛЖШ, ВАБК и ВАШ без оксигенации дренируемой крови.
Полученные результаты имеют и теоретическое значение, поскольку расширяют имеющиеся представления о патофизиологии кровообращения и функциональной способности печени при инфаркте миокарда.
Практическая значимость работы заключается в том, что дается достаточно полное представление о состоянии кровообращения печени и некоторые ее функций при ОСН, выяснены индивидуальные особенности влияния различных методов ВК на состояние печени при ОСН, что позволяет более дифференцировано подойти к их применению. Следует надеяться, что полученные в настоящей работе результаты помогут клиницистам разрешить некоторые вопросы относительно повышения эффективности методов ВК, а также будут способствовать не только уточнению механизмов осложнений, возникающих при вспомогательном кровообращении и по его окончании, но и при разработке путей их предупреждения.
По материалам проведенных исследований опубликовано 18 научных работ, 12 из которых представлены во всесоюзных изданиях,
2- в зарубежной печати. Защищено 3 рацпредложения. Основные результаты диссертации доложены на: заседаниях отделения экспериментальной хирургии и временного органозамещения ЦНИЛ РМИ, Латвийского отделения Всесоюзного общества патофизиологов (Рига, 1982), Латвийского отделения Всесоюзного общества физиологов им.И.П.Павлова (Рига, 1982, 1983), II Всесоюзном симпозиуме "Острая ишемия и ранние постишемические расстройства (Москва— Звенигород, 1978), I Всесоюзном симпозиуме по вспомогательному кровообращению (Ташкент, 1980), I советско-польском симпозиуме по искусственным органам (Москва, 1981), X научной конференции патофизиологов (Рига, 1983).
На защиту выносятся следующие основные положения работы:
Оценка влияния различных методов вспомогательного кровообращения на гемодинамику и функциональную способность печени при острой сердечной недостаточности.
Результаты сравнительного анализа различных методов ВК по их воздействию на гемодинамику и некоторые функции печени при острой сердечной недостаточности.
Исследования проведены в отделении экспериментальной хирургии и временного органозамещения ЦНИЛ Рижского медицинского института.
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
ВАБК - внутриаортальная баллоная контрпульсация
ВАШ - вено-артериальное шунтирование
ВДВ - давление в воротной вене печени
ВДП - давление в печеночной вене
ВК - вспомогательное кровообращение
ИЖС - искусственный желудочек сердца
ИУР - индекс ударной работы сердца
ЛІШ - левожелудочковое шунтирование
МОК - минутный обЪем кровообращения
ОЛС - обход левого сердца
ОСН - острая сердечная недостаточность
ПКА - печеночный кровоток артериальный
ПКВ - печеночный кровоток портальный
САД - среднее артериальное давление
ССа - сосудистое сопротивление в артериальном русле печени
ССВ - сосудистое сопротивление в портальном русле печени
ТЭПГ - тетраполярная электроплетизмограмма печени
Двусторонняя связь между расстройствами сердечной деятельности и функционального состояния печени
Одной из проблем современной кардиологии до сих пор остается борьба с острой сердечной недостаточностью (ОСН) различной этиологии, так как летальность при этом состоянии, особенно осложненном кардиогенным шоком, чрезвычайно высока [3, 63, 125, 1281.
Дать определение ОСН крайне сложно, поскольку это понятие функциональное, тесно связанное с недостаточностью кровообращения, гемодинамической гипоксией [27, 30, 40 1 . Вероятно, наиболее логичным будет утверждение о несоответствии между поступающей к сердцу энергии и запросами миокарда в ней [10, 118, 152, 250].
При недостаточности сердца всегда имеет место нарушение сократительной функции миокарда, обусловленное либо первичным поражением сердечной мышцы, либо оно вызвано вторично, под влиянием чрезмерной рабочей нагрузки [10, 23, 128 J .
Вслед за расстройствами сократительной функции миокарда, являющимися ведущим моментом в развитии патологического процесса [10, 23, 138, 219, 264 3 , происходит уменьшение минутного объема кровообращения и падение артериального давления [30, 140, 326 3 . Совокупность этих факторов приводит как к нарушению кардиогемодинамики 123, 33, 34) , так и к расстройству системного и органного кровообращения [30, 40 J . В ответ на уменьшение сердечного выброса и гипотонию сразу же запускаются рефлексы аорто-каротидной зоны, что обеспечивает оптимизацию кровообращения в целом [39, 113 3 . Проявление указанных рефлексов через барорецепторы высокого давления и так называемый ишеми-ческий рефлекс [15] обеспечивает стимуляцию симпатико-адренало-вой системы [ б, 10, 15, 17 3, выражающую в первую очередь в повышенном выбросе катехоламинов мозговым веществом надпочечников [б, 40, 46 3 . Причем концентрация вазоактивных веществ в крови может возрастать в 5-Ю раз и в большей степени за счет норадреналина [40, 46, 95 3 .
Методика общей анестезии
Обобщая имеющиеся в литературе сообщения и опыт, накопленный при разработке и использовании вспомогательного кровообращения, следует заключить, что этот способ является эффективным средством помощи при острой сердечной недостаточности.
Однако это отнюдь не означает, что вспомогательное кровообращение изучено всесторонне. Напротив, достигнутый уровень его развития в настоящее время создал условия для постановки новых вопросов, решение которых имеет первостепенное теоретическое и прикладное значение. К ним, например, можно отнести такие, как изучение влияния ВК на периферический и органный кровоток, в частности печеночный.
В связи с этим было бы целесообразно более детально изучить влияние различных методов вспомогательного кровообращения, прежде всего, на печеночный кровоток, ибо двусторонняя связь патологии сердца и печени, а также ведущая роль последней в восстановлении и поддержании гомеостаза организма общеизвестны. Это позволило бы решить не только ряд теоретических вопросов, но и обеспечило бы более объективный выбор необходимого метода ВК в зависимости от общего состояния больного и от функционального состояния паренхиматозных органов, в том числе печени, поскольку полноценность их функций сказывается на конечном результате проводимых реанимационных мероприятиях и интенсивной терапии.
Все вышеизложенное и предопределило цель настоящего исследования: изучить в эксперименте влияние различных методов вспомогательного кровообращения на гемодинамику и функциональную способность печени при острой сердечной недостаточности.
Непосредственными задачами работы были следующие:
1. Изучить нарушения кровообращения и поглотительно-выдели
тельной функции печени, возникающие при острой сердечной не
достаточности.
2. Установить на модели острой сердечной недостаточности изменения гемодинамики печени, имеющие место при различных методах вспомогательного кровообращения.
3. Исследовать некоторые функциональные показатели печени в условиях применения различных методов вспомогательного кровообращения.
4. Дать сравнительную оценку используемым методам вспомогательного кровообращения относительно их воздействия на кровообращение и функциональную способность печени.
Изменения показателей центральной и печеночной гемодинамики, функциональной способности органа в условиях модели острой сердечной недостаточности (контроль, 1-я группа опытов)
Под общим интубационным наркозом осуществляли срединную лапаротомию и то ракотомию в У межреберье слева. Канюлировали бедренную, сонную и лучевую артерии, воротную, печеночную и лучевую вены. На дуге аорты, печеночной артерии и воротной вене устанавливали датчики электромагнитного флоуметра (см. 2.2.3.). После окончания под готовительного этапа приступали к моделированию острой сердеч ной недостаточности путем поэтапного лигирования нескольких ветвей 2-3 порядка левой нисходящей коронарной артерии (см. 2.2.4.) и к последующему наблюдению за животным в течении 3 часов опыта.
Патофизиологические изменения системной и печеночной гемодинамики, функциональной способности органа при экспериментальной острой сердечной недостаточности (контроль)
Рассматривая данные, полученные при изучении показателей производительности сердца и системной гемодинамики в условиях модели ОСН, можно отметить, что ослабление сократительной функции миокарда, вызванное лигированием ветвей левой нисходящей коронарной артерии, приводило к ослаблению внешней работы левого желудочка сердца. Об этом свидетельствовало снижение как индекса ударной работы сердца (с 0,267 до 0,029 кПа-л-м ), так и МОК и параллельно с ним уменьшение среднего артериального давления примерно в 3 раза в течение 3 часового периода наблюдения (табл. 3.1.).
Вышеописанные изменения указывают на то, что в условиях данной модели ОСН быстро развиваются нарушения в системной гемодинамике, которые к 150-180 минутам, как правило, достигают наиболее выраженных проявлений. Такой скоротечный характер развития данного патологического состояния, по данным литературы, особенно свойственен собакам [115] .
Естестенно, что описанные нарушения центральной гемодинамики нашли отражение и в печеночном кровообращении.
Согласно данным ряда авторов [40, 95] , циркуляция крови в печени определяется двумя основными факторами: притоком ее по риносящим сосудам, что обусловлено состоянием системной гемодинамики, и реактивностью внутрипеченочных сосудов.
В свете данного положения можно считать, что наблюдаемое уменьшение общего печеночного кровтока в условиях экспериментального инфаркта миокарда вызвано главным образом расстройствами центральной гемодинамики.
В то же время изменения печеночной фракции МОК, которая по мере утяжеления ОСН возрастала примерно в 1,5 раза по сравнению с исходными дланными к 3-му часу опытов (табл. 3.I.), предполагает включение внутриорганных и периферических механизмов, направленных на перераспределение кровотока к жизненно важным органам [40, 9, 326 3 .
