Искусственное кровообращение и защита миокарда

В современной кардиохирургии искусственное кровообращение (ИК) является единственным методом, позволяющим выполнять сложные длительные вмешательства на открытом сердце. Искусственное кровообращение осуществляется специальными аппаратами (АИК), которые на период выполнения внутрисердечного этапа операции обеспечивают газообмен и циркуляцию крови в организме больного. Прообразом современных АИК стал экспериментальный аппарат, созданный отечественным ученым С.С. Брюхоненко. С помощью этого аппарата, названного «автожектор», ему и хирургу Н.Н. Тербинскому удалось впервые в мире выполнить в эксперименте на собаках хирургические манипуляции на митральном клапане в условиях открытого сердца. В 30-е годы прошлого столетия они выполнили с успехом более 200 экспериментальных операций.

В клинической практике первые операции с АИКом были выполнены в 1953 г. (J. Gibbon, США), в нашей стране – в 1957 г. А.А.Вишневским. В настоящее время создано большое количество различных моделей АИКов. Однако принципиальная схема этих аппаратов одинакова и включает в себя насос, оксигенатор, теплообменник и систему управления (рис. 17. 41, 17.42).

Больного подключают к аппарату искусственного кровообращения путем введения в его аорту или бедренную артерию (артериальная магистраль) и полые вены (венозная магистраль) специальных катетеров (канюль). По венозным магистралям кровь больного оттекает в оксигенатор, где происходит газообмен – извлечение углекислоты и насыщение кислородом. Существует два основных вида оксигенаторов с принципиальной разницей функциональной конструкции: пенный и мембранный. В пенных оксигенаторах кровь смешивается с пузырьками подаваемого кислорода. В мембранных оксигенаторах газообмен осуществляется через сеть капилляров мембраны. Отсутствие прямого контакта крови с газом положительно сказывается на сохранности форменных элементов крови, это является преимуществом при длительных операциях и проведении многочасового вспомогательного искусственного кровообращения. По артериальной магистрали оксигенированная кровь насосом подается в артериальное русло больного.

Аппарат заполняют кровезаменителями, реже донорской кровью. Для коррекции кислотно-щелочного равновесия в перфузат добавляют бикарбонат натрия, хлорид калия, белковые препараты. Искусственное кровообращение проводят в условиях общей гепаринизации больного, то есть искусственной гемофилии, для чего больному вводят гепарин, который по окончании перфузии нейтрализуют протамин-сульфатом. Адекватность гепаринизации, а затем ее нейтрализации тщательно контролируют лабораторными анализами, определяя экспресс-методом тест АСТ (время активированного свертывания крови). При необходимости вводят необходимые дополнительные дозы гепарина или же протамин-сульфата для его нейтрализации.

Теплообменник в составе АИК необходим для регуляции температуры подаваемой в организм крови. С целью снижения патологических реакции организма больного на искусственное кровообращение перфузию проводят в условиях гипотермии, обычно при температуре тела (в прямой кишке) 28-30ºС. При такой температуре становится возможным снизить объемную скорость перфузии, что в сочетании с другими факторами (контролируемая гемодилюция) предотвращает травму форменных элементов крови. Снижение температуры до 24-18ºС позволяет полностью прекратить циркуляцию крови на срок от 30 до 40 минут, что бывает необходимо при коррекции наиболее сложных врожденных пороках сердца у детей. К моменту завершения перфузии температуру крови в теплообменнике повышают, и искусственное кровообращение останавливают при согревании больного до 37ºС.

В контуре АИК имеются также магистрали для сборов крови, изливающейся из сердца и сосудов по ходу операции (коронарные отсосы).

При необходимости в состав АИК можно подключить другие элементы, например гемоконцентратор, системы для эвакуации остаточного воздуха из сердца, системы для подачи в сердце кардиоплегического раствора.

Кардиоплегия является эффективным средством защиты миокарда от гипоксии и позволяет хирургу оперировать на остановленном сердце. Достигается это пережатием восходящей аорты, что ведет к прекращению коронарного кровотока, и введением в коронарное русла через корень аорты или коронарный синус охлажденного кардиоплегического раствора (холодово-фармакологическая кардиоплегия). Разработано много прописей кардиоплегических растворов. Основу их составляет либо кристаллоидный раствор, либо кровь с добавлением в определенных пропорциях хлорида калия, натрия, кальция, магния, глюкозы, а также протекторов мембран кардиомиоцитов, предотвращающих их отек и гипоксическое повреждение. Температура миокарда снижается после введения кардиоплегического раствора до 8-10ºС. Такую температуру поддерживают в течение всего времени коррекции порока путем локального наружного охлаждения сердца, ледяной крошкой и повторным введением в коронарное русло кардиоплегического раствора.

Частота повторного введения кардиоплегического раствора зависит от его состава (от 20 минут до 2 часов) и контролируется анестезиологом по ЭКГ-мониторингу.

После снятия зажима с аорты происходит реперфузия коронарных артерий, согревание миокарда и восстановление сердечной деятельности.

В некоторых случаях вместо активных сердечных сокращений развивается фибрилляция желудочков, которую при невозможности ликвидации консервативными мероприятиями снимают электрической дефибрилляцией.

Современные методы кардиоплегии позволяют безопасно остановить сердце на срок до 4 часов.

Искусственное кровообращение является весьма ответственным этапов операции на сердце и проводится квалифицированным специалистом, по определенным протоколам. Адекватность перфузии строго контролируется в течение всего времени специальными лабораторными тестами.

Безопасное время искусственного кровообращения в настоящее время достигает 5 часов.