Введение к работе
Актуальность работы
Различные методы ВК — внутриартернальная контрпульсация (ВАКП) и легочная контрпульсация, обход желудочков сердца с помощью искусственных желудочков и роликовых насосов, вено-артериальная перфузия и т. д. приобретают все большее значение в лечении и реанимации карднохирургических и кардиологических больных (Е. И. Чазов, 1970, В. И Шумаков и др., 1972, Б. В. Петровский, В. И. Шумаков, 1980, Б. В.Петровский и др., 1985 В.И.Шумаков, 1972, 1980, 1983. В.И.Шумаков и др.,1987., А. А. Писаревский и др., 1980, В. И. Бураковский В. Г. Барвынь, 1976, 1980, Watson, 1985, Pierce, 1978, 1979, 1981, 1984, 1987, Pennington et al, 1985, Титіпа et al, 1978, Г. В. Кнышов и др., 1980, Б. А. Константинов и др., 1987).
Современный опыт клинического применения различных вспомогательных устройств показывает, о,;нако, что применение патогенетически оправданных методог. ПГ ис всегда ведет
.3
к клиническому эффекту. Так применение простых для подключения методов контриульсации (ВАКП и наружная KJI) малоэффективно при тяжелых формах сердечной недостаточности и неэффективно при остановке сердца (Moulopoulos et al, 1986). Высокоэффективные в гемодинамическом плане методы обхода желудочков травматичны для подключения, сопровождаются серьезными осложнениями и это затрудняет их клиническое использование (Pennington et al, 1985, Hill' et al, 1986, Pierce et al, 1987).
Современная концепция применения BK в клинике предусматривает оказание помощи одному из желудочков сердца, чаще всего левому, т. к. считается, что преобладание недостаточности именно левого желудочка приводит к критическим нарушениям циркуляции. Между тем, известно (Ur-'.baszek, 1986), что около 50% всех случаев острой сердечной '.недостаточности представляет собой смешанную и лево-, и "лгіавожелудочковую недостаточность. Это требует применения либо крайне травматичного бивентрикулярного обхода, .либо применения вено-артериальной перфузии, которая из-за низкой производительности и периферического подключения f lie производит должной разгрузки ни правого, ни левого сер-
"Ыца:..1'1' , .
Лечение хронической сердечной недостаточности, при "которой нужна бивентрикулярная поддержка в течение многих месяцев и даже лет, — еще более заостряет проблему поиска .хтр.-.з.ма'.кчпых методов вспомогательной поддержки сердца-'
Таким образом, анализ современных возможностей В,Кв клинике свидетельствует о сложившемся противоречии между гемодннампческой и клинической эффективностью методов В К, и это противоречие становится тормозом на пути широкого внедрения методов ВК в центры кардиореанимации. . , . .Одним из возможных путей разрешения этих противоречий является предлагаемое нами новое направление — комбинированное (бивентрикулярное) и селективное вспомогательное кровообращение. Сущность его заключается в обеспечении, возможности проведения ВК обеих половин сердца, с учетом тяжести сердечной недостаточности и ее локализации, возможно менее травматичными, но гемодинамически эффективными методами, которые, дополняя друг друга, спо-іаббетвуют повышению клинической эффективности лечения.,;. Приступая к разработке этого направления в 1975 г., мы отметили :в .литературе лишь отдельные экспериментальные
-'4
и клинические наблюдения, свидетельствующие об усиление гемодинамической эффективности ВК при одновременном" применении 2-х исполнительных устройств (Vasku, 1972, Breg-man et al, 1974, Taguhci et al", 1979, Pierce et al, 1983,. М- Л. Едемский, 1980).
Однако детальной разработки это направление применения патогенетически и технически оправданных комбш:с'г ций методов ВК не получило. До сих пор не выявлены наиболее рациональные комбинации методов, не разработаны исполнительные устройства для их осуществления, НЄ" проведена физиологическая оценка их влияния на организм: и, в частности, на гемодинамику в зависимости от тяжести: сердечной недостаточности и ее локализации. Не исследована возможность создания менее травматичных биологических методов лечения острой и хронической сердечной недостаточности.
Учитывая важное народнохозяйственное значение проблемы повышения эффективности методов механической поддержки сердца для лечения острой и хронической.сердечной недостаточности с помощью механических устройств,, наши работы по комбинированному вспомогательному кровообращению были включены в народнохозяйственный план развития СССР и осуществлялись в рамках программы tp ГКНТ «Разработка методов комплексного лечения терминальных состояний сердца» за 1981 —1985 гг. (№ Госрегисг-рации 01.82.4063003) и «Вспомогательное кровообращение при резистентной недостаточности кровообращения у больных с ишемической болезнью сердца и у послеоперационных кардиохирургических больных за 1986—1989 гг. (№ Госре-гистрации 01.85.0049552).
Настоящее исследование обобщает результаты нашей: работы по разработке комбинированного и селективного:' вспомогательного кровообращения, полученные в течение 12' лет (1975—1987) в НИИКиЭХ МЗ ГССР, в Институте усовершенствования врачей г. Тбилиси, а также в совместных исследованиях с сотрудниками НИИТ и ИО МЗ; СССР (г.Москва).
Цели и задачи работы
Целью настоящего исследования явилось повышение эффек-тнвности лечения критических состояний сердечной, деятель-кости новыми комбинированными методами ВК.
5»
Для достижения поставленной цели мы поставили перед собой следующие задачи:
-
В опытах с моделированием острой сердечной недос-даточиссгн различной степени выраженности определить показания к селективному использованию наиболее распространенных методов ВК в клинике — внутриаортальной контрпульсации (БАКП) и обхода левого желудочка сердца. Оценить причины неудач при использовании этих методов в клинике.
-
В опытах на животных дать физиологическое обоснование перспективности использования комбинированных методо!'. ВК при бпвентрикулярной и крайне тяжелых степенях
сердечггЙ ЕГЄДОСТЯТОЧНОСТИ.
-
Изучить преимущества и недостатки комбинированных методов ВК, основанных на применении внутрижелудочко-вых насосов-баллончиков (ВНЖБ) в сочетании с компрессией легочной г.ртерпп и ВАКП-
-
Изучить перспективность применения бивентрикуляр-ного обхода при крайних степенях сердечной недостаточности и возможность использования при таких состояниях менее травматичных комбинированных методов ВК: искусственного левого желудочка сердца (ИЛЖС) и правожелудоч-кового насоса-баллончика (ПЖНБ); ИЛЖС и компрессий легочной артерии стимулируемой аутомышцей; ВЖНБ в сочетании с наружным каркасом сердца.
-
Разработать новые и усовершенствовать существующие конструкции исполнительных устройств для проведения менее травматичного, но эффективного ВК и механического массажа сердца селективным и комбинированными методами.
-
Разработать менее травматичные и более безопасные методы ВК, основанные па применении биологических исполнительных устройств (электростимуляция скелетной ауто-мышцы, 'подшиваемой к сердцу или магистральным сосудам), оценить возможность использования этих методов для лечения: острой и хронической форм сердечной недостаточности. ::
7. Исследовать перспективность медикаментозной кор
рекции системы гемостаза использованием антикоагулянтов,
дезагрегантов и активаторов фибринолиза для увеличения
сроков безопасного и эффективного применения ВК с помо
щью паракорпоральных и имплантируемых исполнительных
устройств.
8. Обосновать создание нового направления в лечении критических состояний сердечной деятельности путем раз-эаботки и применения рациональных комбинированных методов механической поддержки сердца, составляющих единую группу методов комбинированного вспомогательного сердца.
Научная новизна работы
В условиях модели острой сердечной недостаточности разной степени выраженности, вплоть до фибрилляции желудочков сердца, проведена сравнительная оценка гемодина-мической эффективности известных п разработанных нами селективных и комбинированных методов ВК.
Подтверждено отсутствие эффективной гемодинамичес-кой поддержки методами левожелудочкового обхода (ЛЖО) и ВАКП при тяжелой бивентрикулярной недостаточности, асистолии и фибрилляции желудочков сердца и методом ВАКП при левожелудочковой недостаточности тяжелой степени выраженности как в эксперименте, так и в клинике.
Показана эффективность сравнительно мало изученного метода вспомогательного кровообращения с помощью вну-трижелудочковых насосов-баллончиков (ВЖНБ) при сердечной недостаточности крайне тяжелой степени и прекращении нагнетательной функции сердца (асистолии и фибрилляции). (Рац. предложение № 17 от 13.12.1977, Тбилиси, НИИЭКХ).
Изучено влияние одного и двух ВЖНБ на гемодинамику большого и малого кругов кровообращения, ЭКГ, ЭЭГ и др. показатели. Установлено, что в основе гемодинамической эффективности ВЖНБ лежит усиление работы сердца (увеличение внешней работы левого желудочка сердца, dp/dt), которое сопровождается неадекватным ростом энергетических расходов миокарда (увеличение потребления кислорода). Высказано предположение, что нарушение энергетического баланса миокардальных волокон в условиях адекватного притока и низкой опорожняемостн желудочков может стать причиной развития перенапряжения и последующей дилятации желудочков, снижающей эффективность поддержания гемодинамики в организме. Для борьбы с этим осложнением предложено устройство — насос для искусственного кровообращения (авторское свидетельство № 1003845 от 16 ноября 1982), важными компонентами которого являются два гибких баллончика, размещаемых в полостях сердца, и по-лиуретановый корпус, фиксирующий сердце снаружи.
Впервые были созданы образцы внутрижелудочковых насосов-баллончиков из полиуретана и полиэтилена различных конструкций и размеров, имеющие хорошие механические свойства и пригодные для использования в экспериментах на собаках и телятах.
Впервые был создан комбинированный внутрижелу-дочковый и внутриаортальный насос-баллончик для соче-танного или селективного ВК без вскрытия грудной клетки (авторское свидетельство № 87822299 от 7.07.81 ) Создан также двухканальныи катетер с насосом-баллончиком для одновременного ВК, лекарственного воздействия, а также и вентрикулографин (Рац. предложение № 16 от 1312.1977, Тбилиси). Эти баллончики и другие исполнительные устройства применялись и усовершенствовались нами в экспериментах вместе с различными аппаратами вспомогательного кровообращения (АВК) отечественного производства при разных нарушениях деятельности сердца. Дана характеристика синхронной работы АВК с внутрижелудоч-ковыми и внутриаортальными насосами-баллончиками и. искусственными желудочками сердца.
Подтверждена гемодинамическая эффективность бивен-трнкулярного обхода (БВО) при бивентрикулярной недостаточности и фибрилляции желудочков сердца. Указаны причины отсутствия положительных результатов применения БВО в клинике: технические сложности при подключении и работе БВО, травматпчность метода, невозможность быстрого включения ИЖС, повышенная опасность развития осложнений (тромбоз, травма крови, тромбэмболии) и т д-
Для достижения гемодинамического эффекта, присущего БВО, и устранения недостатков этого метода разработаны и экспериментально изучены комбинированные методы ВК, осуществляющие бивентрикулярную поддержку с помощью простых, нетравматичных и быстро включаемых в работу имплантируемых устройств.
Впервые экспериментально по широкому комплексу гемодинамических показателей доказана эффективность со-четанногс применения ппавожелудочкового насоса-баллончика — ПЖНБ и ВАКП, ПЖНБ и ИЛЖС, ИЛЖС и стимулируемой аутомыщцы вокруг ствола легочной артерии при бивентрикулярной недостаточности сердца.
При использовании этих методов осуществляется разгрузка от сопротивления выбросу и объема перекачиваемой крови как левого, так и правого желудочков сердца.
Впервые изучено сочетанное применение ЛЖНБ и впу-
трнаортального насоса-баллончика (ВАНБ) без вскрытия грудной клетки. При использовании этого метода происходит одновременная разгрузка сердца как от объема перекачиваемой с помощью ВЖНБ крови, так и от сопротивления выбросу с помощью ВАНБ, одновременно увеличивается коронарный кровоток (доставка Ог) и уменьшается работа левого желудочка (потребления 02). Таким образом устраняется отрицательное воздействие длительного применения ВЖНБ, заключающееся в перенапряжении стенки желудочка и увеличении внешней работы сердца.
Изучены возможности и предложены перспективы применения В К, осуществляемого с помощью биологических исполнительных устройств — аутотрансплантата стимулируемой прямой мышцы жкЕота в режиме аортальной и легочной контрпульсации, а также левожелудочковой импульсацнн при моделировании сердечной недостаточности (Рад. предложение № 156 от 28.02.84, Тбилиси, ГИУВ).
Впервые экспериментально изучена предложенная нами наиболее простая методика бивентрнкулярноГі поддержки сердца. Методика основана па использовании двух насосов-баллончиков, функционирующих как в левом, так и в правом желудочках сердца в комбинации с наружным охватывающим каркасом (полубиологическое вспомогательное сердце).
Гсмодпнамическая эффективность метода, быстрота его подключения, техническая простота, менылля травматичность и меньшая опасность развития осложнений позволили рекомендовать этот метод вместо БВО для длительного поддержания гемодинамики в условиях прекращения нагнетательной функции сердца.
Показано, что для увеличения сроков эффективного применения различных методов ВК следует осуществлять мето-дикаментозную коррекцию гомеостаза организма (гемостаза, кислотно-щелочного баланса и д;>)-
Практическая гг-ячиместь работы
Приведены доказательства необходимости поддержки не только левых, но и правых отделов сердца при тяжелой острой левожелудочкогт" ""''зостатсчнсстн, а также при бисен-трикулярпой недостаточности и фибрилляции желудочков сердца. Показано, что в условиях тяжелой левожелудочко-вой недостаточности (III ст. ОСН) как в эксперименте, так и клинике следует отказаться от применения ВАКП и осуществлять гемоднпамическую поддержку методом ЛЖО с помощью І-ІЛЖС Показано, что в условиях бпвентрикулярной
недостаточности вместо БВО следует использовать комбинированные методы ВК — такие, как ПЖНБ и ВАК.П, ПЖНБ и ИЛЖС, ИЛЖС и контрпульсация ствола легочной артерии стимулируемой скелетной аутомышцей или наружной манжетой.
Предложено также использовать наименее травматичный метод — метод сочетанного применения ПЖНБ, ЛЖНБ и наружного каркаса сердца, в условиях прекращения нагнетательной функции сердца и необходимости длительного (15-20) часов) поддержания адекватной гемодинамики в организме.
Все эти методы эффективно поддерживают гемодинамику при крайних степенях острой сердечной недостаточности, но менее травматичны, чем БВО, проще и быстрее включаются в работу, вызывают меньше осложнений, а потому более пригодны для практического применения. Разработаны и предложены для практического применения малотравматичные и простые исполнительные устройства, позволяющие проводить эффективное ВК без вскрытия грудной клетки, уточнены методико-технические требования, предъявляемые к конструированию исполнительных устройств и АВК для проведения комбинированного ВК- Показано, что гемодина-мическая эффективность ВК, осуществляемого с помощью биологических исполнительных устройств (стимулируемой скелетной аутомышцы) ниже, чем при использовании технических устройств, однако такое ВК может оказаться перспективным для длительного лечения хронических форм сердечной недостаточности вследствие своего удобства и безопасности для больного.
Установлены группы медикаментозных средств (антикоагулянты, активаторы фибринолиза), а также дозы тех препаратов (гепарин, курантил, амидопирин, никотиновая кислота), которые следует использовать для коррекции гемостаза и увеличения сроков эффективности применения ВК.
На основании проведенной работы предложено новое направление в лечении критических состояний сердечной деятельности (вплоть до прекращения нагнетательной функции сердца) методами и средствами комбинированного, бивен-трикулярного и селективного вспомогательного кровообращения.
Публикация и апробация работы
По результатам выполненных исследований опубликовано 47 научных работ, из них 1 монография, 2 авторских сви-
детельства об изобретении, 3 рационализаторских предложения. Список публикаций приведен в конце автореферата. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:
— I республиканской конференции общества кардиоло
гов.
Тбилиси, 1972 г-
— I Советско-Американском симпозиуме по искусствен
ному сердцу и вспомогательному кровообращению.
Тбилиси, 1979 г.
— I Всесоюзном симпозиуме по вспомогательному кро
вообращению.
Ташкент, 1980 г-
— IX Всесоюзной конференции по пересадке органов и
тканей.
Тбилиси, 1980 г.
— III Советско-Американском симпозиуме по искусствен
ному сердцу и вспомогательному кровообращению.
Москва, 1985 г.
— II Всесоюзном симпозиуме по вспомогательному кро
вообращению-
Тбилиси, 1987 г.
— Юбилейной конференции, посвященной 90-летню со
дня рождения академика АМН СССР, лауреата Ленинской
премии Антелава Н. В.
Тбилиси, 1984 г.
— Конференции, посвященной 20-летию со дня основания
н/и лаборатории грудной хирургии ГИУВ-а МЗ СССР.
Тбилиси, 1982 г.
— Совместной научной конференции н/и лаборатории и
кафедры грудной хирургии Тбилисского ГИУВ-а МЗ СССР
и отделения общей и грудной хирургии Тбилисской I Город
ской клинической больницы.
Тбилиси, 1986 г.
— Межлабораторной конференции НИИ трансплантоло
гии и искусственных органов МЗ СССР-
Москва, 1987 г.
Объем и структура работы
![Гигиеническая оценка условий учебно-боевой деятельности и состояния здоровья личного состава Воздушно-десантных войск по призыву [Электронный ресурс]](/i/i/4438/213182.png "Гигиеническая оценка условий учебно-боевой деятельности и состояния здоровья личного состава Воздушно-десантных войск по призыву [Электронный ресурс] Колесниченко Павел Леонидович")
