Глава 8 нарушение метаболизма

Постоянство внутренней среды организма — гомеостаз — поддерживается огромным количеством взаимосвязанных метаболических реакций. Все рассмотренные в предыдущих главах синдромы нарушают метаболизм. Главная цель анестезиологии и реаниматологии — коррекция метаболизма при крити­ческих состояниях.

Пути управления метаболизмом

Возможны 3 пути управления:

1) воздействие на центральные и местные регулирующие системы — от подбугорной области до простагландинов. При современном уровне знаний это еще не путь, а едва намечен­ная тропинка, время от времени исчезающая в провалах наше­го незнания;

2) воздействие на главные органы, регулирующие метабо­лизм, — легкие, печень, почки, кишечник. Анестезиологи-реаниматологи умеют делать это значительно лучше. Способы воздействия на указанные органы рассмотрены в соответствующих главах;

3) нормализация возникших метаболических сдвигов устранением дефицита одних и избытка других метаболитов. Это самый пассивный путь, несмотря на кажущуюся активность. Все же без коррекции метаболизма по этому типу невозможно успешно лечить больного уже хотя бы потому, что он поступа­ет под наблюдение реаниматолога при несостоятельности и регуляторных, и рабочих органов метаболизма, когда ни первый, ни второй путь не может быть использован.

Эта глава посвящена систематизации метаболических расстройств, возникающих при критических состояниях. Мы рассмотрим нарушения энергетического и теплового баланса, нарушения осмолярности и водно-электролитного баланса и нарушения кислотно-щелочного состояния.

Ни одно из упомянутых нарушений не бывает изолированным, но методологические соображения заставляют нас описы­вать их порознь. В каждом из разделов материал располагает­ся единообразно: физиологические механизмы расстройств, ос­новные клинико-физиологические синдромы, объективные кри­терии, принципы физиологической коррекции.

Нарушение энергетического и теплового баланса

Нарушение продукции энергии. Схему окислительно-восстановительных процессов в организме можно представить себе следующим образом.

Первоначальный источник всех энергетических процессов в клетке — распад глюкозы, который может осуществляться тре­мя путями: анаэробного гликолиза в цитоплазме (путь Эмбдена—Мейергофа), аэробного гликолиза в митохондриях (про­должение предыдущего или цикл Кребса), прямого окисления, также происходит в цитоплазме аэробным путем (пептозный цикл Варбурга, или гексозомонофосфатный шунт). Ответвлени­ями этих путей распада глюкозы являются синтез и катаболизм жиров и белков.

В каждом из трех путей распада 1 молекулы глюкозы об­разуется АТФ как источник энергии, но в разных количествах: а) при первом (анаэробном) пути, когда глюкоза распадается до молочной и пировиноградной кислот, образуется 2 молеку­лы АТФ; б) при втором (аэробном) пути, когда молочная и пировиноградная кислоты, появившиеся на предыдущем этапе, вступают в цикл Кребса, образуется 36 молекул АТФ; в) при третьем пути (прямое окисление, Г-1-Ф-шунт) при вовлечении в процесс обмена лйпидов образуется около 117 молекул АТФ.

Реакция организма на агрессию сопровождается усилением; энергетических процессов и высоким катаболизмом. Повышен­ный расход энергетических веществ при этом неизбежен, и еслв нет внешнего поступления, то истощаются запасы организма. Подобное состояние повышенного расхода энергии в ответ на травму, в том числе операционную, связано со стимуляцией; симпатико-адреналовой системы. Энергетические траты в усло­виях агрессии — механической, химической, инфекционной и т.п. — могут возрастать на 10—50%, а при ожоговой травме — вдвое. Повышенные энергетические траты и катаболическая ре­акция ведут к снижению массы тела, составляющей 4 г/кг в. день, до тех пор, пока функциональное состояние организма не перейдет в анаболическую фазу.

Еще больше возрастают энергетические траты при гипертермии: повышение температуры на 1 °С увеличивает расход энергии на 10—20%.

Клиническая физиология гипертермических синдромов. Физиологические механизмы. Находящиеся в подбугорной области две отдельные группы термочувствительных ней­ронов регулируют теплообмен: одна группа (в заднем отделе подбугорной области) — метаболическую теплопродукцию, дру­гая (в переднем отделе) — физические механизмы теплоотдачи. Обе группы нейронов реагируют на импульсы терморецеп­торов, располагающихся в коже, глубоких тканях и собственно в гипоталамических центрах. В условиях здоровья регуляция теплообмена очень мощная: еще в 1775 г. С. Blagden опубликовал данные классических экспериментов, показав, что в ком­нате, где раскаленным очагом воздух был нагрет до 100 °С, жарился бифштекс, но исследуемый человек оставался здоровым.

Однако реакции терморегулирующих центров в нормальных и патологических условиях различны. Полагают, что при раз­ной степени повреждения ауторегуляции функций управление теплообменом может локализоваться в подбугорной области, среднем мозге или спинальных центрах и качество терморегуляции будет зависеть в том числе и от этого.

Несомненное участие в центральных механизмах терморегуляции принимают серотонин, норадреналин и простагландины (например, ПГE₁), изменения которых при патологических состояниях хорошо известны. Регуляция теплообмена нарушается и при гипоксии — спутнике всех терминальных состояний.

Основные источники теплопродукции — повышение метаболических реакций (немышечный термогенез) и мышеч­ная дрожь. Немышечный термогенез осуществляется в мито­хондриях так называемого коричневого жира, а возможно, пе­чени, легких и других органов путем усиления окислительного фосфорилирования под действием адреностимуляции. Метабо­лизм во время дрожания в мышцах носит анаэробный харак­тер, т. е. энергии продуцируется мало. Поскольку в других ор­ганах метаболические процессы резко усиливаются, все это ве­дет к кислородной задолженности, гипоксии и метаболическому ацидозу. Поглощение кислорода при дрожи возрастает на 300%.

Теплоотдача осуществляется излучением, испарением, конвекцией тепла от легких и кожи; кожные сосуды при этом расширяются. При потоотделении в 1 л/ч теплопотеря состав­ляет около 600 ккал. Потеря тепла через кожу зависит от со­стояния микроциркуляции, резко меняющейся при критических состояниях.

Гипертермия в практике ИТАР может наблюдаться в четырех формах, имеющих разные физиологические механиз­мы и, следовательно, требующих неодинаковой физиологичес­кой терапии.

1. Гипертермия при лихорадке — это реакция организма на микробный или иной антиген, идущая по типу реакции антиген — антитело с вовлечением в процесс терморегуляции и других систем организма, особенно ретикулоэндотелиальной. При лихорадке рост теплопродукции сопровождается ауторегулируемой теплоотдачей. В росте теплопродукции при лихорадке несом­ненное участие принимают простагландины, в связи с чем ацетилсалициловая кислота, угнетающая их синтез, при лихорад­ке эффективна.

2. Гипертермия из-за внешнего перегрева встречается чаще в педиатрической практике и связана не с ростом катаболиз­ма, а с нарушением теплоотдачи.

3. Гипертермия может возникнуть из-за поражения подбугорной области при травме, сосудистых нарушениях, отеке и т. п. В практике ИТАР распространенным вариантом такой гипертермии является гипертермический синдром после реанима­ции. Эта форма гипертермии сопровождается не столько ростом теплопродукции, сколько нарушением теплоотдачи.

Условно к этой же группе гипертермии можно отнести злокачественную гипертермию, при которой вследствие генетического дефекта резко возрастает теплопродукция и нарушается теплоотдача (см. главу 26). Гипертермия наблюдается при гипертиреоидных кризах и феохромоцитоме, когда также воз­растает теплопродукция и вследствие спазма кожных сосудов нарушается теплоотдача.

4. Фармакологическая гипертермия наблюдается при использовании ингибиторов моноаминооксидазы — эфедрина, ипразида и других трициклических антидепрессантов (имизин, амитриптилин и пр.). Эти препараты действуют на метаболизм норадреналина, допамина и серотонина в мозге и наруша­ют теплорегуляцию главным образом за счет снижения тепло­отдачи.

Атропин также может вызвать фармакологическую гипертермию, поскольку блокирует М-холинергическую регуляцию потоотделения.

Мы не рассматриваем еще одну форму физиологической гипертермии, связанную с избыточной физической работой, поскольку в практике ИТАР она может встретиться у персонала, но не у больных.

Ацетилсалициловая кислота достаточно эффективна лишь при таких гипертермиях, когда сохранены взаимоотношения центров теплопродукции и теплоотдачи, т. е. фактически только при лихорадке, а при других формах надо использовать иные средства. Каковы должны быть методы физиологической тера­пии при гипертермии, целесообразно обсудить после рассмотре­ния физиологических сдвигов, которые вызывает в организме гипертермия независимо от ее этиологии.

Функциональные сдвиги. Физиологические сдвиги при гипертермии состоят в следующем:

1) возникают гипервентиляция с респираторным алкалозом, максимум которых приходится на 40—41 °С. При более высо­кой температуре тела вентиляция начинает катастрофически снижаться. Тканевый метаболизм при этом нарушается, о чем свидетельствует снижение артериовенозного различия кислоро­да при еще достаточном РаО₂;

2) сердечный выброс увеличивается за счет тахикардии, но артериальное давление снижается в связи с уменьшением периферического сопротивления;

3) метаболизм мозга при гипертермии возрастает, но кровоснабжение не соответствует его повышению, что приводит к ишемии и судорогам;

4) в печени усиливаются гликогенолиз и образование лактатов, при температуре 41°С инактивируются ферментативные системы печени, нарушается структура лизосом и митохондрий;

5) почечное сосудистое сопротивление снижается линейно с повышением температуры и при 41 °С составляет 50% нормального. Выделяется большое количество гипотоничной мочи, иногда развивается некронефроз;

6) резко нарушается водно-электролитное и кислотно-ще­лочное состояние. Суточная потеря воды с потом при лихорадке составляет около 2л. В 1 л пота содержится: натрия 58 ммоль/л, калия 10 ммоль/л, хлоридов 45 ммоль/л. В связи с этим при повышении температуры тела наблюдаются гипокалиемия, гипогидратация, метаболический ацидоз.

Принципы интенсивной терапии гипертермии должны соответствовать описанным выше физиологическим сдвигам. При этом необходимо отметить несколько важных положений.

Охлаждение (холод на область крупных сосудов, промыва­ние желудка холодными растворами, инфузия холодных раст­воров, краниоцеребральная гипотермия) целесообразно лишь на фоне медикаментозного подавления теплопродукции. Как уже отмечалось, центры, регулирующие теплопродукцию и теплоотдачу, различны. Для подавления химической теплопродук­ции могут быть использованы аминазия, дроперидол или седук­сен. Оксигенация, нормализация водно-электролитного и кислот­но-щелочного состояния, введение энергетических продуктов — обязательные компоненты физиологической терапии гипертермического синдрома любой этиологии.

Послеоперационная дрожь и температура тела. В ходе оперативного вмешательства и анестезии тепловой баланс нарушается. Чем ниже температура воздуха в операционной, чем обширнее операционное поле, чем холоднее ингалируемые и инфузируемые смеси, чем более блокированы вегетативные реакции, тем ниже температура тела. В ближайшем послеоперационном периоде потеря тепла компенсируется дрожью, которая сама по себе нарушает метаболизм. При перидуральной ане­стезии, фторотановом наркозе, а также при глубокой ане­стезии фентанилом снижение температуры тела во время опе­рации составляет около 0,5 °С в час [Лебанидзе Н. Г. и др., 1978; Holdcroft A. et al., 1979].

Если не удается предотвратить снижение температуры тела во время операции (ддя этого существуют различные подогревательные устройства), то дрожь в послеоперационном периоде надо прервать. Ее эффективность в плане термогенеза невели­ка, а нарушения метаболизма, вызываемые дрожью, значитель­ны, что крайне неблагоприятно для ослабленных больных. Н. Г. Лебанидзе и соавт. (1978) наилучший результат получи­ли при использовании психостимулятора риталина и ганглиоблокатора арфонада.

Немалые трудности возникают в выборе точки, для контроля температу­ры тела (подмышечная ямка, рот, прямая кишка, наружный слуховой про­ход, крупные сосуды). Недавно появилось перспективное, на наш взгляд, предложение контролировать температуру тела у больных в отделениях ИТАР по термистору, вмонтированному в катетер, который вводится в моче­вой пузырь. Установлено, что температура мочевого пузыря точно соответст­вует средней температуре тела, а мониторизация ее не сложна,