Критические нарушения кровообращения, требующие применения инотропных и вазопрессорных средств

С расстройствами кровообращения различной степени - от умеренных изменений АД и сосудистого коллапса до тяжёлого шока - приходится сталкиваться врачам различных специальностей. Нарушения кроовобращения лежат в основе многих синдромов и патологических состояний, требующих интенсивной терапии с использованием мощных медикаментозных средств циркуляяторной поддержки. Одним из наиболее ярких и грозных проявлений тяжёлых циркуляторных расстройств является синдром шока.

Шок традиционно связывают с тяжелыми нарушениями кровообращения — низким сердечным выбросом и артериальной гипотензией. которые и лежат в основе клинических симптомов этого патологического состояния. Частый нитевидный пульс, бледность и акроцианоз. холодные, нередко пятнистые, кожные покровы, нарушения сознания и олигурия как раз и являются отражением циркуляторных расстройств. Принимая во внимание хорошо всем известное яркое описание шока, данное Н.И. Пироговым, как "травматического ступора", клиницисты, тем не менее, отдают себе отчет в том, что "шок легче распознать, чем описать, и легче описать, чем дать ему определение" {Deloyers). История развития учения о шоке нашла свое отражение в многочисленных его классификациях и описаниях в литературе; это позволило Муру высказать мысль о том, что "имеется столько типов шока. сколько и возможностей умереть".

Согласно современной концепции шок рассматривают как патологическое состояние, при котором вследствие тяжелого нарушения кровообращения доставка кислорода к тканям недостаточна для удовлетворения их метаболических потребностей. Эта современное определение предопределяет алгоритм действий врача при диагностике и лечении подтвержденного или предполагаемого шока.

В клинической практике выделяют 4 категории шока [ Weil, Henning./979]:

гиповолемический,

кардиогенный,

обструктивный,

дистрибутивный.

Не ставя задачи детального рассмотрения классификации, этиологии, патогенеза, стадийности и всеобъемлющей терапии шока. подробно и нередко противоречиво описанных во многих руководствах, представим лишь наиболее характерные черты каждой из этих четырёх категорий шока, имеющие отношение к выбору инотропных и вазоактивных препаратов для терапии.

Гиповолемический шок

Гиповолемия может быть связана с эндогенной и экзогенной кровопотерей (геморрагический шок —разновидность гиповолемического) и с сокращением объема циркулирующей плазмы вследствие экссудации, транссудации или прочих потерь жидкости. Гиповолемия приводит к "централизации" кровообращения, снижению сердечного выброса и гипотензии, вследствие чего перфузия тканей становится неэффективной. в частности, может страдать и перфузия коронарного русла. Помимо того. характерный для геморрагического шока выброс-фактора, угнетающего миокард (MDF), может отрицательно влиять на сократительную способность сердечной мышцы и тем самым приводить к дальнейшему угнетению кровообращения.

Кардиогенный шок

В основе кардиогенного шока лежит недостаточность насосной функции миокарда при адекватной преднагрузке (венозном возврате) и достаточном объёме циркулирующей крови. Иногда синдром низкого сердечного выброса, обусловленный, например, тампонадой сердца и, следовательно, недостаточной преднагрузкой ошибочно трактуют как кардиогенный шок. Это состояние, несмотря на видимое совпадение клинической картины, нельзя расценивать как кардиогенный шок, поскольку ведущим фактором сниженного СВ (возможно, при вполне здоровом миокарде) в данном случае является недостаточная преднагрузка. а повышенное венозное давление является лишь отражением препятствия на пути крови к сердцу и ограниченного наполнения камер сердца в диастолу. Этот синдром является разновидностью обструктивного шока. Сердечная недостаточность может развиваться вследствие уменьшения объёма сократимого миокарда при инфаркте или вследствие других причин, вызывающих кардиомиопатию. Кардиогенный шок может быть также следствием поражения запирательного аппарата сердца, повреждения его стенок и тяжелых расстройств сердечного ритма, приводящих к нарушению наполнения камер сердца и снижению ударного объема и сердечного выброса (аритмогенный кардиогенный шок).

Обструктивный шок

Обструктивный шок обусловлен механическими препятствиями кровотоку. Примерами такого шока могут быть массивная тромбоэмболия легочной артерии, синдром полой вены, тампонада перикарда, острый тромбоз клапана сердца, напряженный пневмоторакс и т.п. Также как при гиповолемическом и кардиогенном шоках, при обструктивном шоке наблюдается критическое снижение сердечного выброса и доставка кислорода к тканям становится не адекватной их метаболическим потребностям.

Дистрибутивный шок

Шоки этой категории объединяет тот факт. что при них, в отличие от других категорий шока, сердечный выброс может быть нормальным или даже увеличенным. Одним из наиболее характерных примеров нарушения распределения кровотока является септический шок.

Больные с септическим шоком представляют собой особую категорию, по клиническим и патофизиологическим признакам существенно отличающуюся от категории больных с кардиогенным и геморрагическим шоком. Во-первых, потому, что развитие септического шока может быть связано не с какой-то одной причиной, а с осложнениями различных заболеваний, с травмой, с хирургическими операциями, урологической патологией и пр. Во-вторых, гемодинамический статус при септическом шоке существенно отличается от гемодинамических изменений, характерных для других категорий шока.

К настоящему времени уже накопились убедительные данные о нарушении способности тканей утилизировать доставляемый к ним кислород при септическом шоке. Хорошо известно, что сепсис, травма и обширные хирургические вмешательства приводят к увеличению энергетических потребностей тканей и возрастающему запросу кислорода из-за развития системной воспалительной реакции (так называемый SIR-синдром) в организме. Однако, несмотря на высокий ТО₂ и повышенную оксигенацию смешанной венозной крови, ткани этих больных страдают от гипоксии, о чем свидетельствует увеличенный уровень молочной кислоты в крови.

В нормальных условиях перфузия микрососудистого русла регулируется таким образом, что в тканях с более высоким уровнем метаболизма благодаря метаболическим стимулам поддерживается более высокий кровоток. Однако на ранних стадиях септического шока общее периферическое сопротивление сосудов у больных часто оказывается сниженным, а сердечный выброс — увеличенным, что проявляется в виде гипердинамического состояния кровообращения ("горячий шок"). Степень периферической вазодилятации тесно коррелирует с тяжестью септического процесса и зависит от интенсивности выброса различных медиаторов (Parker et.al.. 1989: Vincent et.al., 1992: Hollenberg et.al., 1992) Распределение кровотока при этом нарушается: несмотря на увеличенный сердечный выброс, вследствие повреждения ауторегуляции периферического кровообращения перфузия тканей с высоким уровнем обмена веществ оказывается недостаточной для покрытия метаболических потребностей, тогда как другие ткани с более низким уровнем метаболизма перфузируются избыточно. Повреждение механизмов экстракции тканями кислорода из крови является характерной чертой сепсиса и септического шока. Нарушения обеспечения тканей кислородом помимо расстройств ауторегуляции связывают и с такими факторами, как микроагрегация, эндотелиальный и периваскулярный отек, повреждение внутриклеточных транспортных механизмов (Rackow et at.. 1988).

Помимо того у большинства больных наблюдается гиповолемия, обусловленная большими потерями жидкости, утечкой ее из сосудистого русла в ткани, недостаточным возмещением этих потерь. Гиповолемия у таких больных не позволяет восстановить адекватное кровоснабжение тканей и доставку к ним кислорода, из-за чего сохраняется гипоксия и развивается полиорганная недостаточность, включая РДС.

Нередко при тяжелом сепсисе наблюдаются легочная гипертензия и дисфункция правого и левого желудочков сердца. В отношении причин сердечной недостаточности у септических больных в литературе обсуждаются две гипотезы: 1) снижение коронарного кровотока, приводящее к ишемии миокарда и ухудшению его сократимости, и 2) влияние циркулирующих в крови септических больных различных медиаторов. включая фактор некроза опухолей (TNF) и фактор, угнетающий миокард (MDF). Введение даже небольших доз эндотоксина здоровым добровольцам вызывало у них снижение фракции выброса левого желудочка и ухудшение показателей сократимости миокарда (Sufredini A F et. al.., 1989). Подтверждением дисфункции сердца служат увеличенные размеры желудочков и ненормальная реакция сердца на объемную нагрузку. Нагрузочная кривая, отражающая зависимость производительности желудочка от преднагрузки (механизм Франка-Старлинга), у больных с септическим шоком смещена вправо-вниз, что свидетельствует об истощении ресурсов миокарда {Weisel et.аl., 7977; Vincent J-L., 1981). Natanson и соавт. (1989) показали, что у 10% больных септический шок сопровождается также и кардиогенным шоком, развивающимся вследствие сепсиса.

Если при сепсисе сердце не может обеспечить высокую производительность, как, например, мы наблюдали это у кардиохирургических больных с септическими осложнениями, развивается гиподинамическое состояние кровообращения с низким сердечным выбросом и периферическим вазоспазмом. У таких больных наблюдается артериальная гипотония с низким пульсовым АД, холодными конечностями и прочими клиническими признаками, характерными и для других категорий шока.

Анафилактический шок. Клинические синдромы, связанные с тяжелыми анафилактическими или анафилактоидными реакциями, обычно развиваются очень быстро и нередко приводят к состояниям, угрожающим жизни больного. Наиболее тяжелым проявлением этих реакций является анафилактический шок, который характеризуется полиморфизмом патогенеза, и потому может быть отнесен фактически к любой из представленных выше четырех категорий шока, в зависимости от преобладания патологических реакций в той или иной системе организма.

Анафилактический шок может сопровождаться резким снижением венозного возврата из-за неравномерного нарушения сосудистого тонуса. снижения общего периферического сопротивления сосудов и/или утечки жидкости из сосудистого русла в ткани. Поражения миокарда (ишемия, инфаркт, отек, депрессия) и тяжелые нарушения сердечного ритма (тахикардия, желудочковая экстрасистолия, блокады, синкопа), также как и нарушение реологических свойств крови (гемоконцентрация, синдром РВС), дают свой вклад в развитие шока при тяжелых анафилактических и анафилактоидных реакциях. Доминирование поражения той или иной, а чаще комбинация поражения нескольких систем организма, предопределяет показания к назначению медикаментозной терапии и. в частности, катехоламинов при анафилактическом шоке.

СООТНОШЕНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ И ДОСТАВКИ КИСЛОРОДА К ТКАНЯМ ПРИ КРИТИЧЕСКИХ СОСТОЯНИЯХ (VO₂/TO₂)

В обычных условиях системная доставка или, транспорт, кисло рода к тканям (ТО₂), т.е. суммарное количество кислорода, пере носимое к потребляющим его тканям за одну минуту, находится в тесном соответствии с их метаболическими потребностями. Величина ТО₂, является функцией сердечного выброса (СВ) и содержания кислорода в артериальной крови (С_а О₂).

ТО₂ = СВ х С_аО₂ .

С_аО₂, в свою очередь представляет собой сумму количества кислорода, связанного с гемоглобином {[Hb] xS_аO₂x 1,39} и растворенного в плазме артериальной крови {Р_аО₂х 0,031}.

Доставка (транспорт) кислорода выражается в мл О₂/мин, или в видеиндекса ТО₂ — в мл О₂/мин/м², то есть — количества кислорода, доставляемого к тканям организма за 1 минуту в пересчете на м² площади поверхности тела больного. В общем виде формула для вычисления индекса транспорта кислорода выглядит следующим образом:

ТО₂ = СИ х {[Hb] х S_аО₂ x 1,39 + Р_аО₂ х 0,031}

[Hb] — концентрация гемоглобина в крови, S_аО₂, — насыщение кислородом Hb артериальной крови, 1,39 — коэффициент связывания кислорода с Hb (константа Хюфнера), Р_аО₂,—напряжение О₂, в артериальной крови. 0,031 — коэффициент растворимости кислорода в плазме.

Потребление кислорода в организме может быть измерено с помощью прямой калориметрии, с помощью специальных метаболографов (например. Метаболический мониторР-В 7250), или вычислено на основании определения газового состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и минутной вентиляции легких.

VO₂ = V_е х (F₁О₂- F_е0₂)

где VO₂ — потребление кислорода, V_е — минутная вентиляция легких, F₁О₂ и F_еО₂— фракция кислорода во вдыхаемой и в выдыхаемой газовых смесях.

VO₂ может быть рассчитано также и на основании данных анализа газового состава артериальной и смешанной венозной крови и измерения сердечного выброса (так называемый "обратный Фик"). В этом случае измеряют сердечный выброс с помощью одного из методов разведения индикатора, например, с помощью наиболее распространенного метода термодилюции и катетера Сван-Ганц, и определяют содержание кислорода в артериальной (С_аО₂) и смешанной венозной (С_вО₂) крови. Затем на основании полученных данных рассчитывают VO₂, по формуле, которая представляет собой преобразованное уравнение Фика:

VO₂ (мл О₂/мин/м²) = СИ х (С_аО₂— С_вО₂)

В обычных условиях ткани потребляют около четверти доставляемого к ним кислорода: при этом коэффициент экстракции О₂ (КЭО₂) соответственно составляет 25%. КЭО, рассчитывают как отношение величины потребления О₂, к величине транспорта О₂:

КЭО₂= VO₂/TO₂ = СИ х (С_аО₂— С_вО₂) / СИ х С_аО₂.

Преобразование этого уравнения дает простую формулу, позволяющую клиницисту оценивать коэффициент экстракции кислорода у постели больного на основании результатов газового анализа артериальной и смешанной венозной крови без сложного измерения сердечного выброса

КЭО₂ = (С_аО₂— С_вО₂) / С_аО₂

Снижение ТО₂ вне зависимости от причины — снижение сердечного выброса, анемия или гипоксемия — компенсируется на уровне тканей прежде всего путем увеличения КЭО₂, благодаря чему VO₂ поддерживается на прежнем уровне. Коэффициент экстракции О₂ при значительном снижении транспорта кислорода может достигать 75%, а показатель доставки кислорода к тканям (ПД = TO₂/VO₂) снижается при этом с 4 до 1,33, что означает резкое сокращение резервов кислорода. Таким образом, система доставки кислорода к тканям обладает приблизительно трехкратным запасом компенсаторных возможностей, которые используются при критических состояниях для поддержанияпотребления кислорода на уровне, соответствующем метаболическим потребностям организма.

Однако, как только компенсация в виде усиления экстракции О₂ из крови достигает своего предела, дальнейшее снижение ТО₂ приводит к уменьшению VO₂, создаётся ситуация, при которой потребление напрямую зависит от доставки. Этот так называемый критический уровень ТО₂, составляет 330—370 мл/мин/м² или около 10 мл/кг/мин, при более низком ТО₂, по мере его снижения снижается и потребление О₂, нарастает кислородный долг (рис. 2).

Термин "патологическая зависимость VO₂ от доставки О₂" был предложен Cain в 1984 году для объяснения линейной функции ТО₂—VO₂ у больных с сепсисом или респираторным дистрес-синдромом. В дальнейшем экспериментальными и клиническими работами [27,28,30.3] неоднократно было показано, что при критических состояниях и у больных в шоке плато графика ТО₂ — VO₂ или отсутствует, или располагается значительно выше, т.е. на уровне гораздо более высокого значения потребления О₂, чем в норме или при синдроме низкого сердечного выброса (рис. 2). Критический уровень ТО₂ у этих больных также оказывается смещенным кверху. Этот феномен обусловлен более высокими энергетическими затратами у больных в критических состояниях, с одной стороны, и расстройством микроциркуляции, приводящим к нарушению экстракции кислорода из крови, с другой. Комбинация двух этих факторов — повышенной потребности О₂ и нарушенных механизмов перемещения кислорода из крови к месту его утилизации — приводит к существенному увеличению необходимого ТО₂ для компенсации тканевой гипоксии.

Рис.2 Взаимосвязь транспорта (доставки) и потребления кислорода в организме.

В норме и при состояниях, не связанных с шоком, VO₂ начинает снижаться, когда ТО₂ становится ниже критического уровня (~ 360 мл/мин/м²) - сплошная линия. При септическом шоке, мультиорганной недостаточности, РДС (жирный пунктир) критический уровень ТО₂ значительно выше. Концентрация лактата в плазме у этой категории больных (тонкий пунктир) начинает нарастать при более высоком уровне ТО₂

На этом этапе компенсация недостатка энергии в клетках происходит за счет переключения метаболизма на филогенетически более древний и экономически менее выгодный анаэробный путь утилизации субстрата и накопления энергии. Накапливаются недоокисленные продукты, отражением чего является лактацидоз и нарастающий дефицит оснований (-BE). Если на этом этапе не предпринимаются меры по коррекции нарушений доставки кислорода к тканям, тканевая гипоксия неизбежно приводит к дисфункции органов, к полиорганной недостаточности и, в конце концов, к летальному исходу.

Терапевтические мероприятия при критических нарушениях ТО₂, должны быть направлены на повышение доставки кислорода к тканям с тем. чтобы обеспечить необходимый уровень его потребления в клетках, сократить уровень лактацидоза и уменьшить тем самым степень риска или выраженности поражения органов и систем. При лечении больных в критических состояниях должен быть применен простой терапевтический алгоритм, основанный на концепции поддержания адекватного соотношения VO₂/TO₂ а не на стремлении поддержать АД на нормальном уровне.

Необходимо предпринять все возможные меры для увеличения доставки О₂ к тканям с тем, чтобы

• уровень ТО₂ стал выше критического,

• потребление кислорода достигло такой величины, когда оно перестает увеличиваться по мере увеличения ТО₂,

• функция VО₂—ТО₂ вышла на плато (рис .1).

Принципиально к этим мерам относятся:

• оптимизация преднагрузки желудочков сердца:

• усиление инотропной функции сердца;

• оптимизация кислородной ёмкости крови (Ht - 30- 33%, Hb -= 100-110г/л),

• повышение содержания кислорода в артериальной крови;

• сокращение постнагрузки.

Все это, естественно, в разумных пределах при тщательном мониторинге гемодинамики, газообмена и других клинических и физиологических параметров.