Влияние нарушений функциональных параметров сердечно-сосудистой системы на оксигенацию головного мозга у детей

11.11.2014
968

ФГБУ Научный центр здоровья детей РАМН, Москва

Представлены данные о возможности использованиянеинвазивного церебрального оксиметраINVOSSomanetics для оценки изменений показателей оксигенации головного мозга, фракции изгнания и ударного объема относительно возрастных норм у детей с дилатационнойкардиомиопатией.В проведенном исследовании выявлена прямая зависимость церебральной оксигенации от изменений функциональных параметров сердца – фракции выброса и ударного объема крови. Ее снижение при сохраняющемся нормальном значении ударного объема и незначительном уменьшении фракции выброса свидетельствует о развивающейся гипоксии головного мозга даже при относительной стабильности функциональных параметров сердечно-сосудистой системы. При снижении оксигенации головного мозга необходимо проводить адекватную и своевременную коррекцию гипоксических состояний.

Уровень церебрального метаболизма, степень оксигенации и состояние тканевого дыхания головного мозга (ГМ) – основополагающие показатели нормальной жизнедеятельности, определяются сложными и многокомпонентными процессами. Одним из них служит насыщение ГМ кислородом крови, которое зависит от его доставки к тканям и потребления клетками. Данные процессы регулируются системной и регионарной гемодинамикой, а именно: средним артериальным давлением (АД), сердечным выбросом, общим содержанием кислорода в артериальной крови. При патологических состояниях, сопровождающихся гипоксией, необходим мониторинг регионарной оксигенации ГМ. Одним из наиболее перспективных способов оценки гемодинамики тканей ГМ является метод церебральной оксиметрии [1, 5, 6].

Для правильной и своевременной интерпретации данных о нарушениях оксигенации ГМ необходимо знать патофизиологические изменения, лежащие в основе данных процессов, и физиологические параметры, влияющие на доставку и потребление кислорода, что, безусловно, важно для обоснованной и адекватной помощи детям с подобными состояниями [1, 3, 6].

Доставка и потребление кислорода клетками ГМ определяются следующими факторами:

1. Среднее АД (САД)

Адекватное церебральное перфузионное давление – важный фактор, оказывающий влияние на церебральную оксигенацию (rSO2). Основной составляющей церебрального перфузионного давления служит САД. При угрозе гипоксических состояний пациенту следует поддерживать перфузию тканей с учетом САД, адекватного для каждого конкретного пациента в зависимости от возрастных нормативов.

2. Углекислый газ (СО2)

Мощным регулятором мозгового кровотока является уровень напряжения СО2 в артериальной крови. На каждый миллиметр изменения напряжения СО2 величина мозгового кровотока, по литературным данным, изменяется примерно на 69%. Возрастание напряжения СО2 в крови (гиперкапния) сопровождается значительным расширением мозговых сосудов, а гипокапния – их сужением.

3. Сердечный индекс (СИ)

Под СИ понимают количество крови, выбрасываемой сердцем в сосуды в единицу времени. Ослабление возможностей сердца по перекачиванию крови ведет к снижению СИ, что, безусловно, отрицательно сказывается на показателях rSO2.

4. Кислородная емкость крови

Этот показатель зависит от концентрации гемоглобина в крови. Снижение уровня гемоглобина ведет к уменьшению доставки кислорода к тканям, в т.ч. ГМ и, следовательно, к снижению показателей rSO2.

5. Температура тела

Колебания температуры тела, сопровождающиеся ознобом, приводят к значительному увеличению потребления кислорода клетками ГМ [5, 6].

6. Системная оксигенация артериальной крови

При наличии легочной или сердечной патологии может отмечаться неадекватное поступление кислорода в легочный кровоток, а соответственно, и к клеткам ГМ, что, безусловно, проявляется гипоксией и отражается на значениях rSO2.

Таким образом, каждый из перечисленных патофизиологических процессов имеет большое значение для адекватной оксигенации клеток ГМ.

К одним из важнейших параметров, безусловно, относится функциональное состояние сердечно-сосудистой системы (ССС), для оценки которого наиболее часто применяют методы стандартной эхокардиографии и радиоизотопной ангиографии, позволяющие оценивать наиболее информативные и чувствительные показатели функции миокарда: фракцию выброса (ФВ) и ударный объем (УО) [2, 3].

При нарушении функциональных параметров ССС вышеперечисленные показатели могут снижаться и способствовать развитию гипоксических состояний. В настоящее время имеются данные о влиянии изменений показателей ССС на кислородный статус головного мозга; так, например, некоторые авторы оценивали адекватность церебральной перфузии на различных этапах операции с использованием искусственного кровообращения. Однако эти исследования в основном относятся к сфере сердечно-сосудистой хирургии для взрослых пациентов, а работы, посвященные педиатрическим аспектам данной проблемы, немногочисленны и имеют разрозненный характер, что и послужило предпосылкой к проведению нашего исследования.

Материал и методы

С целью выявления закономерностей оксигенации ГМ в зависимости от УО и ФВ нами проведено эхокардиографическое исследование сердца с помощью ультразвукового аппарата по общепринятой методике. Снимались показатели ФВ по Тейхольцу частоты сердечных сокращений (ЧСС) и УО. Эффективный сердечный выброс рассчитывался по допплеровской кривой потока из аорты в 5-камерной позиции. УО вычислялся как среднее значение из трех циклов.

Параллельно с ультразвуковым исследованием проводилось определение изменений регионарного насыщения ГМ кислородом (rSO2) с помощью оксиметра.

После подключения датчика к прибору на экран в постоянном режиме выводился показатель rSO2 с левого и правого полушарий. После включения и автоматического тестирования значения rSO2 обновлялись каждые 5 секунд [1, 6].

Нами были обследованы 35 детей в возрасте от 6 месяцев до 17 лет. Все пациенты находились в покое при спонтанном адекватном дыхании воздухом. Распределение обследованных больных по возрасту и характеру основной патологии представлены в табл. 1.

Из числа обследуемых детей у 11 пациентов выявлена сердечная патология в виде дилатационной кардиомиопатии (ДКМП), основными эхокардиографическими признаками которой являются резкое увеличение размеров камер сердца, уменьшение амплитуды и скорости систолодиастолических движений миокарда, показателей УО крови и ФВ левого желудочка вследствие дилатации левых и правых отделов сердца и снижения сократимости миокарда. Остальные (24 ребенка) дети не страдали кардиологическими заболеваниями [7, 8].

Полученные с помощью ультразвукового исследования показатели функциональных параметров сердца сравнивались с нормативами в зависимости от веса пациентов, разработанными сотрудниками НЦЗД РАМН (табл. 2).

Показатели rSO2, полученные с помощью церебрального оксиметра, сравнивались с ее параметрами у здоровых детей в зависимости от возраста. Разработанные в НЦЗД РАМН показатели rSO2 у здоровых детей в разных возрастных группах представлены в табл. 3.

Как следует из табл. 3, различия между показателями правого и левого полушарий имеются только у детей первого года жизни [1].

Результаты, полученные в ходе обследования пациентов, были внесены в базу данных Microsoft Exel и статистически обработаны в пакете программы Statistica 6.0.

Результаты

В группе детей, не имеющих кардиологической патологии, практически все регистрировавшиеся показатели (ЧСС, ФВ, УО и rSO2) находились в пределах возрастных норм, лишь у двух детей с патологией легких (врожденный порок развития) показатель rSO2 был снижен на 2 и 3% от возрастной нормы, что, вероятно, связано с хронической гипоксией.

Изменения исследованных показателей детей с ДКМП относительно возрастных норм представлены в табл. 4.

Как следует из табл. 4, у большинства детей с ДКМП наблюдалось уменьшение показателей ФВ (от 0,1 до 0,54 ЕД) и УО крови (от 8 до 60%), что характерно для этого заболевания. Показатели ЧСС для большинства обследуемых оставались в пределах нормы, а наблюдаемое у трех детей увеличение ЧСС (синусовая тахикардия), нередко встречающееся у пациентов с ДКМП, в сочетании с большим конечнодиастолическим объемом является компенсаторным и обеспечивает достаточные значения УО даже при низкой ФВ.

Как и показатели ФВ, значения rSO2 были снижены в разной степени для всех обследованных пациентов с ДКМП. У 4 детей с наибольшим снижением ФВ (на 0,46–0,54 ЕД) и УО (на 40–60%) ожидаемо регистрировалось максимальное снижение rSO2 (на 25–27%).

Заключение

В проведенном нами исследовании выявлена прямая зависимость показателей церебральной оксигенации от изменений функциональных параметров сердца – ФВ и УО крови.

Снижение rSO2 при сохраняющемся нормальном значении УО и незначительном уменьшении ФВ свидетельствует о развивающейся гипоксии ГМ даже при относительной стабильности функциональных параметров ССС. Церебральная гемодинамика первой реагирует на гипоксию, что, безусловно, нужно учитывать при лечении детей с кардиологической патологией, в частности пациентов с ДКМП. Метод церебральной оксиметрии необходимо включать в обязательный план мониторинга данной категории пациентов наряду с основными методами обследования, а также при проведении анестезиологического пособия и ведении в отделении интенсивной терапии детей с изменениями функциональных параметров ССС.

При снижении оксигенации ГМ необходимо проводить адекватную и своевременную коррекцию гипоксических состояний.

Список литературы

  1. Алексеева Е.А., Александров А.Е., Шарков С.М. Возрастные особенности церебральной оксиметрии у детей. Российский педиатрический журнал. 2012;5:17–9.
  2. Затикян В.П. Эхокардиографическая оценка различных вариантов кардиомиопатий в пренатальном периоде. Ультразвуковая и функциональная диагностика. 2002;2:26–33.
  3. Школьникова М.А., Алексеева Е.А. Клинические рекомендации по детской кардиологии ревматологии. М., 2011. С. 46–77.
  4. Сугак А.Б. Ультразвуковая анатомия здорового ребенка. Под ред. Дворяковского И.В. М., 2009. С. 105–38.
  5. Akselrod S., Gordon D., Madwed J.B., et al. Hemodynamic regulation: Investigation by spectral analysis. Am. J. Physiol. 1985;249(4 Pt 2):H867–75.
  6. Amory D., Li J., Wang T., Asinas R., Kalatzis M.S. Noninvasive, continuous assessment of cerebral oxygenation using near infrared spectroscopy. Anesthesiology. 1992;77:3A.
  7. Azevedo V.M., Albanesi Filho F.M., Santos M.A., Castier M.B., Tura B.R. Prognostic value of chest roentgenograms in children with idiopathic dilated cardiomyopathy. J. Pediatr. 2004;80(1):71–6.
  8. Elliot P., Andersson В., Arbustini E., et al. Classification of the cardiomyopathies: a position statement from the European society of cardiology working group on myocardial and pericardial diseases. Eur. Heart J. 2008;29:270–76.

Об авторах / Для корреспонденции

Е.А. Алексеева – сотрудник отделения анестезиологии-реанимации с операционным блоком НИИ педиатрии ФГБУ НЦЗД РАМН;e-mail:elenasevagina@yandex.ru
А.Е. Александров – д.м.н., зав. отделением анестезиологии-реанимации с операционным блоком НИИ педиатрии ФГБУ НЦЗД РАМН;e-mail:Aleksandrov@nczd.ru
С.М. Шарков – д.м.н., зам. директора по научной работе НИИ педиатрии ФГБУ НЦЗД РАМН;e-mai: Sharkov@nczd.ru
Е.Н.Басаргина – д.м.н., проф., зав. отделением кардиологии НИИ педиатрии ФГБУ НЦЗД РАМН
А.Б.Сугак – д.м.н., с.н.с. отделения ультразвуковой диагностики НИИ педиатрии ФГБУ НЦЗД РАМН
А.П. Иванов – к.м.н., с.н.с. отделения ультразвуковой диагностики НИИ педиатрии ФГБУ НЦЗД РАМН

Нет комментариев

Комментариев: 0

Вы не можете оставлять комментарии
Пожалуйста, авторизуйтесь