способ определения недостаточности антигипоксической защиты миокарда в условиях гипотермии при операциях на сердце

Формула изобретения

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕДОСТАТОЧНОСТИ АНТИГИПОКСИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ МИОКАРДА В УСЛОВИЯХ ГИПОТЕРМИИ ПРИ ОПЕРАЦИЯХ НА СЕРДЦЕ, включающий взятие биоптатов сердечной мышцы на этапах окклюзии с последующим излучением биохимических показателей в сравнении с контрольной группой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и ускорения способа, изучают параметры окислительного фосфорилирования, содержание фосфокреатина, неорганического фосфора и гликогена и при обнаружении разобщения дыхания с окислительным фосфорилированием, снижения фосфокреатина более чем на 35%, гликогена более 73% и нарастания неорганического фосфора более 21% определяют недостаточность антигипоксической защиты миокарда.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кардиохирургии и может быть использовано для оценки эффективности антистрессовой и антигипоксической защиты миокарда в условиях гипотермии.

Известен способ прогнозирования восстановления функции миокарда после операции на "сухом" сердце в условиях общей умеренной гипотермии без холодовой кардиоплегии. Однако этот способ имеет недостатки: для оценки эффективности защиты миокарда использованы показатели энергетики - адениннуклеотиды (АТФ, АДФ, АМФ), определяемые хроматографическим методом, для которого требуется не менее 24 ч.

Целью изобретения является повышение точности и ускорения способа.

Цель достигается тем, что оценку устойчивости миокарда к факторам операционного стресса и гипоксии производят по показателям энергетического обмена в биоптатах миокарда (параметры окислительного фосфорилирования, фосфокреатин, неорганический фосфор, гликоген) во время операции.

Способ осуществляют следующим образом. До проведения основного этапа операции (в начале окклюзии магистральных сосудов) иссекают небольшой участок выходного отдела правого желудочка (биоптат), затем берут биоптаты из иссеченного выходного отдела правого желудочка в конце окклюзии. Биоптаты немедленно помещают в жидкий азот. Всю дальнейшую обработку биоптатов проводят при температуре -4^оС. Замороженный биоптат переносят охлажденным шпателем в охлажденную ступку, его быстро растирают до состояния порошка и взвешивают на аналитических весах. После взвешивания к части порошка добавляют охлажденную 10%-ную трихлоруксусную кислоту при соотношении 1:10, центрифугируют при охлаждении с числом оборотов 9000 для удаления нерастворимого осадка, центрифугат переносят в охлажденную пробирку для количественного определения ФК и НФ по методу М.Н.Кондрашовой с соавт. Во второй части биоптата определяют гликоген по методу Kemp, Kits. Измерение параметров окислительного фосфорилирования митохондрий в гомогенате сердечной ткани проводят методом Chance, Williams, Кондрашова М.Н. с соавт. Субстратами окисления были сукцинат - кетоглутарат, малат, пируват (в концентрации 5 мМ) акцептором фосфата - АДФ (160 мМ), в качестве разобщителя дыхания и фосфорилирования используют 2,4-динитрофенол. Состав среды гомогенизации: сахароза ОЗМ; ЭДТА 10 мМ. Состав среды инкубации: сахароза 0,3 мМ; Kн₂PO₄ 10 мМ; KCl 30 мМ; ЭДТА 5 мМ. Определяют следующие параметры: скорость эндогенного дыхания (V_энд/г), скорость дыхания после добавления АДФ (V₃), время фосфорилирования (t_ф), скорость дыхания после разобщения 2,4-динитрофенолом, коэффициент фосфорилирования (АДФ/о).

Показатели окислительного фосфорилирования даны в табл.1.

По характеру показателей окислительного фосфорилирования в гомогенате сердечной ткани выходного отдела правого желудочка у больных тетрадой Фалло были выделены типы энергетического состояния митохондрий: 1 тип - дыхание сопряжено с фосфорилированием, 2 тип - разобщение дыхания и фосфорилирования (см. табл.1).

Сравнивают показатели метаболизма, полученные в начале основного этапа операции и в конце окклюзионного периода. Результаты, выявленные до основного этапе операции в 1-й группе больных, доокклюзионный период у которых протекал без осложнений со стороны сердечной деятельности, принимают за исходный уровень (100%), с которым сравнивают полученные показатели в осложненной группе больных. Степень устойчивости миокарда к гипоксии (или иначе -антигипоксической защиты), характеризуют следующим образом: сопряженностью дыхания и окислительного фосфорилирования митохондрий биоптатов правого желудочка в конце окклюзионного периода (см. табл.1), незначительным снижением ФК, гликогена и нарастанием НФ (в среднем на 13%) по сравнению с началом окклюзии (см. табл.2).

В осложненной группе больных (расстройства сердечной деятельности, выраженная гипотония до основного этапа операции) в начале окклюзии выявлено снижение ФК на 15% и гликогена - на 28%, повышение НФ на 13% по сравнению с тем же этапом в неосложненной группе больных. Следовательно, в осложненной группе уже в начале окклюзии исходный уровень показателей энергетического обмена был ниже, чем у больных без осложнений. В среднем время окклюзии составляло до 90 мин.

В конце периода окклюзии отмечено дальнейшее снижение ФК (на 35%), сравнение исходного уровня ФК в неосложненной группе - 6,3 2,18 с концом окклюзии в осложненной - 4,14 0,5 достоверно (p < 0,025), гликогена - на 73% и повышение НФ - на 21%. Аналогичные сравнения по гликогену (p < 0,01) и НФ также достоверны (p < 0,05), а в конце окклюзии сравнение уровней гликогена в неосложненной и осложненной группах достоверно (p < 0,001). В группе больных с осложненным течением операционного периода (см. табл.1) имело место разобщение дыхания и фосфорилирования, а у 2-х больных операция проходила на фоне реанимации.

П р и м е р 1. Больному Р., 16 лет, диагноз: тетрада Фалло, тяжелая форма (ИБ N 4279). Выполнена радикальная коррекция порока в условиях бесперфузионной углубленной гиротермической защиты (t 26^oC). У этого больного по ходу операции биоптаты миокарда из выходного отдела правого желудочка взяты два раза: на 10-й минуте окклюзии и в конце окклюзии. Время окклюзии составляло 74 мин.

В период коррекции порока больному была проведена кардиоплегия следующим составом: раствор глюкозы 5% 400,0; раствор калия хлорида 4% 10,0; раствор сернокислой магнезии 25% 2,5 мл; раствор бикарбоната натрия 4% 15,0; преднизолон 30 мг; гепарин 24 мг (0,4 мл). В пробе, взятой на 10-й минуте окклюзии, ФК 6,1 мкмоль/г; НФ 10,2 мкмоль/г; в биоптате миокарда, взятом в конце окклюзии (64-я минута), отмечено: ФК 2,7 мкмоль/г; НФ 18,1 мкмоль/г; гликоген 1,85 г/л. Полученные биохимические данные сравнивают со средним уровнем показаталей неосложненной 1-й группы (см. табл.2) и вычисляют процент изменения полученных результатов: на данном примере исходные показатели энергетического обмена в биоптатах миокарда соответствуют данным неосложненной группы: ФК и НФ незначительно снижены, на 64-й минуте (конец окклюзии) ФК составляет 43%, НФ 172%, гликоген 25%. Снижение показателей энергетики (ФК и гликогена) было обусловлено исходной тяжестью заболевания, сложностью выделения сердца и магистральных сосудов в период оперативного вмешательства в связи с повторностью операции (в 1976 г. была проведена паллиативная операция - наложение аорто-легочного анастомоза по Потсу), выделение сердца и сосудов из многочисленных спаек привело к осложнению - острой кровопотере и гипотонии (AД 60 Торр), затем и фибрилляции желудочков, на фоне которой была начата окклюзия. Важно отметить, что в этот период наблюдались изменения в показателях энергетического обмена, характерные для осложненного течения операции. Восстановительный период был удлиненным (11 мин). Для нормализации метаболизма миокарда и восстановления эффективной сердечной деятельности потребовалась дополнительная стимуляция метаболизма сердечной мышцы с помощью кардиотонической терапии (инфузия допамина и норадреналина) во время операции и в первые сутки послеоперационного периода. Применение комплекса медикаментозных мероприятий обусловило благополучное течение послеоперационного периода, больной выписан в удовлетворительном состоянии.

П р и м е р 2. Б-ной Р. 16 лет, диагноз: тетрада Фалло, состояние после наложения анастомоза (ранее выполненной паллиативной операции). Радикальная коррекция тетрады Фалло произведена 5.02.87 г. в условиях углубленной гипотермической защиты при температуре 26^оС, окклюзии магистральных сосудов 74 мин, во время операции возникла фибрилляция, большая кровопотеря.

Биохимические показатели: в биоптате, взятом на 51-й минуте, фосфокреатин снизился на 63%, на 64-й минуте снижение на 58%, неорганический фосфор повысился на 51-й минуте на 38%, на 64-й минуте - на 72%, гликоген снизился на 51-й минуте на 83%, на 64-й минуте - на 77%. Таким образом, данный пример характерен тем, что у больного операция была повторной (ранее была произведена паллиативная операция наложения аорто-легочного анастомоза). После первой операции развился обширный спаечный процесс и хирурги столкнулись с большими техническими трудностями при выделении магистральных сосудов и сердца из спаек, что привело к острому нарушению сердечной деятельности. Вероятно, в этих условиях антигипоксическая защита миокарда оказалась недостаточной, о чем свидетельствуют показатели энергетики миокарда. Тем не менее больной перенес операцию и выписался из клиники в удовлетворительном состоянии.

В прототипе использовались биохимические показатели, полученные по время операций, выполненных в условиях общей умеренной гипотермии (температура 31,5-30^оС), длительность выключения сердца из кровообращения (окклюзии) у больных с изолированными дефектами перегородок сердца, т.е. более легких больных по характеру сердечной патологии, составляла до 15 мин.

В предложенном способе эффективности защиты миокарда определялась у больных со сложным врожденными пороками сердца (более тяжелого контингента), коррекция которых требовала длительного выключения сердца из кровообращения (60-80 мин) и выполнялась, в условиях более совершенной углубленной гипотермической защиты (26-24^оС).

Предлагаемый способ может найти применение в кардиохирургии при операциях на открытом сердце в условиях гипотермической защиты организма как критерий исходной тяжести заболевания, а также для выбора оптимальных методов анестезиологического обеспечения операции, профилактики и лечения нарушений сердечной деятельности во время операции и после нее, а также оценки адекватности антигипоксической защиты миокарда.