Журнал «Медицина неотложных состояний» 7-8 (46-47) 2012

Несмотря на сложившееся общее стремление хирургов к ограничению объема резекций легких, в клинической практике возникает необходимость в проведении двусторонних резекций, пульмонэктомий, однако такие операции нередко сопровождаются грозными функцио­нальными нарушениями в послеоперационном периоде. Одной из главных проблем при проведении резекций легких и пульмонэктомий по-прежнему остается острая сердечная недостаточность [2].

В связи с этим наиболее актуальными представляются вопросы перестройки жизненно важных функций организма как во время резекций легких, так и в ближайшем послеоперационном периоде [1, 3].

В ряде исследований [4, 5] показана возможность формирования праволевого межпредсердного шунта через персистирующее овальное окно после резекций легких и пульмонэктомий. В то время как распространенность открытого овального окна составляет от 25 до 35 % в общей популяции, такой шунт может быть причиной диспноэ или так называемого синдрома платипноэ-ортодеоксии в отдаленном послеоперационном периоде. Однако значимость такого шунта в уменьшении перегрузки правого желудочка в остром послеоперационном периоде изучена недостаточно.

Цель и задачи эксперимента

Определение ведущих патогенетических механизмов развития нарушений сердечно-легочной гемодинамики при обширных резекциях легких, создание праволевых разгрузочных шунтов с последующим изучением их влияния на развитие легочной гипертензии и правожелудочковой недостаточности.

Материалы и методы

Материалом экспериментального исследования служили 12 кроликов породы шиншилла обоих полов возрастом 150–200 дней, массой от 2,8 до 3,1 кг. Проведение эксперимента осуществлялось согласно правилам гуманного обращения с лабораторными животными, принятым в Европейском сообществе.

Экспериментальные животные оперировались в стерильных условиях, под общим обезболиванием. Анестезиологическое пособие осуществляли путем внутривенного введения кетамина (50 мг/кг), фентанила (2–4 мг/кг). Для адекватного контроля дыхательной функции производили стандартную трахеотомию с последующим введением и фиксацией интубационной трубки (3,5 мм).

В качестве оперативного доступа использовалась продольная срединная стернотомия. Выбор доступа определялся достаточной визуализацией всех отделов сердца, магистральных сосудов, структурных элементов корней легких и возможностью свободного манипулирования на них.

Животные были разделены на четыре группы по 3 кролика в каждой.

Группа контроля (К) выделена для изучения основных параметров сердечно-легочной гемодинамики у наркотизированных животных после выполнения стернотомии.

После рассечения кожи, подкожной клетчатки, грудины перикард вскрывался продольно и фиксировался держалками. Ствол и ветви легочной артерии, структурные элементы корней легких выделялись и посредством обхода лигатурами контролировались турникетами (рис. 1).

Прямая пункция правого и левого желудочков сердца для мониторинга давления выполнялась катетерами Intocan-W G12 с последующей фиксацией нитью пролен 7,0. Катетеры посредством артериальных линий подсоединялись к следящей аппаратуре.

Частоту сердечных сокращений (ЧСС), а также давление в полостях и магистральных сосудах определяли прямым методом с использованием монитора ЮМ-300Т. Показатели рН и РСО₂ крови измеряли потенцио­метрическим, а РО₂ — амперометрическим методом на газоанализаторе Easy Blood Gas (Medica Corporation, USA). Концентрация в крови бикарбоната, избыток оснований, насыщение кислородом, а также альвеолярно-артериальный кислородный градиент рассчитывались газоанализатором по формулам.

Используя ранее выполненные обходы структурных элементов корней легких, подтягиванием турникетов и лигированием создавали препятствие на пути оттока из правого желудочка, обеспечивая его перегрузку давлением.

Создание различных уровней легочной гипертензии достигалось путем лигирования структурных элементов корня одного легкого и сегмента контралатерального легкого. Уровни легочной гипертензии определялись как отношение давления в ЛА к давлению в аорте, измерялись прямым способом.

Определяя длительность экспериментальной модели в исследуемых группах животных, исходили из данных об устойчивости ПЖ к перегрузке давлением. По данным разных авторов, устойчивость ПЖ к перегрузке давлением весьма вариабельна: первые изменения появляются на 30–45-й минуте, а потенциально необратимые — на 80–90-й минуте. Для контроля основных показателей гемодинамики в остром периоде нами выбран временной интервал 60 минут.

В группе кроликов К1 после оперативного доступа по описанной выше методике и установки катетеров производилось лигирование структурных элементов корня одного легкого. В группе кроликов К2 производилось лигирование структурных элементов корня одного легкого и сегмента второго легкого под контролем увеличения давления в стволе легочной артерии. В группе животных К3, кроме лигирования структурных элементов корня одного легкого и сегмента второго легкого, производилось отжатие и дистальное пересечение основной ветви легочной артерии на стороне лигированного корня с последующим наложением анастомоза в конец ипсилатеральной легочной вены или ушко левого предсердия с регулированием просвета анастомоза. После выполнения соответствующих манипуляций во всех группах экспериментальных животных проведен контроль инвазивного давления и насыщения крови кислородом.

Результаты эксперимента и их обсуждение

В отсутствие суживания ствола легочной артерии в условиях искусственной вентиляции легких кроликов группы К при разведенной грудине и установленных желудочковых катетерах систолическое давление в полости ЛЖ (СДЛЖ) составляло от 102 до 108 мм рт.ст., диастолическое (ДДЛЖ) — 0 мм рт.ст.; систолическое давление в полости ПЖ (СДПЖ) составляло от  19 до 21 мм рт.ст.; начально-диастолическое (т.е. минимальное в течение сердечного цикла) давление ПЖ (НДДПЖ) — –2 мм рт.ст. Насыщение крови кислородом в бедренной артерии (SaO₂ AF) составляло 92,0 ± 0,6 %, насыщение крови кислородом в бедренной вене (SvO₂ VF) — соответственно 74,6 ± 0,6 %, таким образом, количество шунтированной крови (отношение венозной примеси к сердечному выбросу Qs/Qt) составляло 2 %.

При лигировании структурных элементов корня одного легкого экспериментального животного группы К1 визуально отмечалось увеличение конечно-диастолического размера (КДР) ПЖ и тенденция к умеренному повышению СДПЖ до 22 ± 1 мм рт.ст. на фоне умеренного снижения СДЛЖ до 100 ± 2 мм рт.ст. при мониторировании, НДДПЖ имело тенденцию к повышению до уровня 0 мм рт.ст., SaO₂ AF составляло 80,1 ± 0,4 %, а SvO₂ VF — соответственно 58,0 ± 0,5 %, таким образом, Qs/Qt составляло 9 %.

При лигировании структурных элементов корня одного легкого и порционного отжатия сегмента второго легкого экспериментальных животных группы К2, начиная с того момента, когда СДЛЖ снижалось до 95–100 мм рт.ст., отмечался постепенный рост систолического давления в полости ПЖ. Так, при достижении уровня СДПЖ 36–40 мм рт.ст. СД в полости ЛЖ составляло 74–79 мм рт.ст., т.е. СДПЖ составляло порядка 50 % от системного СД, а НДДПЖ определялось на уровне 4–6 мм рт.ст. При этом отмечалось отчетливое увеличение полости ПЖ, преимущественно выходного тракта, появление у ПЖ цианотического оттенка. SaO₂ AF составляло 81,8 ± 0,5 %, SvO₂ VF — соответственно 59,9 ± 0,5 %, таким образом, Qs/Qt составляло 11 %.

Учитывая тот факт, что при пострезекционной легочной артериальной гипертензии компенсация кровотока в малом круге кpовообращения осуществляется через внутрилегочные артериовенозные анастомозы, обеспечивающие сброс крови справа налево, после лигирования структурных элементов корня одного легкого и сегмента второго легкого экспериментальных животных группы К3 для ликвидации перегрузки малого круга кровообращения создавали внелегочный артериовенозный анастомоз путем анастомозирования ветви легочной артерии с одноименной веной или левым предсердием. Однако непосредственно после наложения разгрузочных праволевых шунтов было отмечено острое перераспределение кровотока, снижение давления в полости ПЖ до субнормального (21,1 ± 0,9 мм рт.ст.), повышение СДЛЖ до 100 ± 2 мм рт.ст., снижение SaO₂ AF до 76,3 ± 0,5 % и SvO₂ VF — до 56,64 ± 0,40 %. Такое резкое снижение сатурации крови кислородом, очевидно, было связано с преимущественным сбросом крови в обход малого круга на фоне острого спазма его микроциркуляторного русла, что потребовало коррекции просвета шунта путем дозированного его суживания турникетом до сбалансированного повышения показателей сатурации крови и умеренного повышения давления в ПЖ.

Выводы

В ходе исследования установлено, что одномоментное выключение значительного объема легочной ткани из кровотока сопровождалось выраженными нарушениями гемодинамики и газообмена. Непосредственно после проведенных операций давление в легочной артерии превышало исходный уровень в среднем на 48 %, насыщение крови кислородом в бедренной артерии снижалось на 18 %, а в бедренной вене — на 20 %.

Следует думать, что гипертензия в оставшемся артериальном русле малого круга после обширных резекций является стимулом для включения компенсаторных механизмов, направленных на уменьшение перегрузки правых отделов сердца и на поддержание жизненно необходимого уровня оксигенации крови — расширение оставшегося сосудистого русла, раскрытие временно не функционировавших сосудов в зонах физиологических ателектазов с включением последних в газообмен. Так, результаты исследования показали, что обширные резекции легких с артериовенозным шунтированием не вызывали существенных изменений гемодинамики, характерных для состояний после обычных резекций соответствующего объема. Давление в оставшемся артериальном русле малого круга сразу после таких операций равнялось до­операционному. Как правило, все животные с шунтированием малого круга кровообращения хорошо переносили одномоментное удаление более 50 % легочной ткани.

Таким образом, если учесть, что естественные пути компенсации нарушений гемодинамики в малом круге кровообращения после обширных резекций легких развиваются в том же направлении (раскрытие и образование новых внутрилегочных артериовенозных анастомозов), то создание внелегочного артериовенозного анастомоза анатомически и физиологически обосновано.