2.1. Анализ поглощения легкими газообразного индикатора

Хотя сформулированный в 1870 году принцип Adolf Fick [576], определяющий МОК как отношение минутного потребления кислорода к его артерио-венозной разнице, считается в физиологии эталонным [91, 521], техническая сложность долго ограничивала его применение в кли­нике [95]. Источниками ошибок метода считают погрешности в определении содержания О₂ в пробах крови и изменения паттерна дыхания и самого сердечного выброса за время измерения обычно 2-3 мин) [695]. Появились и сомнения и в очевидном, казалось бы, базовом посту­лате — равенстве величин VO₂ в легких и в большом круге кровообращения [321, 441, 1231, 1460, 1518, 1573, 1613].

Все же сегодня этот принцип не только используется в анестезиологии для измерения МОК [521, 1265], на и является основой клинического расчета VO₂ (так называемый обратный прин­цип Фика [966, 1145, 1291, 1382, 1460, 1518, 1613]). Существует также несколько неинвазивных вариантов определения МОК по принципу Фика, использующих измерение продукции СО₂ и/или равенство ЕтСО₂ и смешанного PvCO₂ при кратковременном дыхании в замкнутом контуре (мешок) [95, 453, 768, 1104]. В одном из них VO₂ рассчитывают по продукции СО₂, и априорно взятому дыхательному коэффициенту [980, 981], а другой по VO₂, VCO₂, ЕтСО₂, SaО₂ и Vт позволяет помимо МОК рассчитывать величину внутрилегочного шунта [1144]. Прин­цип Фика использует также широко применяемая в современной респираторной физиологии методика "элиминации нескольких инертных газов" (Multiple Inert Gas Elimination Technique — MIGET[1252]).

Многочисленны сходные методы, основанные на принципе Борнштейна: здесь выброс рассчи­тывают, измерив минутное поглощение индикаторного газа в замкнутой дыхательной системе и зная его растворимость в крови [695, 990]. В отличие от метода Фика, отпадает нужда в про­бах крови исследуемого. Использовались самые различные индикаторы — закись азота [A. Krogh, 1912 [893]], углекислый газ, азот, йодистый этил, этилен, ацетилен (A. Grollman,1928 1932 [682] и др.) парааминогиппуровая кислота (J. Grossman, 1953 [684]) и др., методика многократно совершенствовалась и используется до сих пор [39, 166, 422, 879, 893, 1104, 1161, 1545, 1584,1604]. Теоретический анализ требований к идеальному индикатору пока­зал, что из ингаляционных анестетиков им в наибольшей степени удовлетворяет энфлуран [853, 854]. Методы данной группы, однако, не позволяют оценивать переходные процессы и непри­менимы при нарушениях вентиляции и легочного газообмена [95].

2.2. Анализ разведения кровью жидкого индикатора

Принцип G.N. Stewart (1 897) и W.F. Hamilton (1 928) определяет МОК как поток, равный отноше­нию быстро введенной в кровь дозы индикатора к площади под кривой "время-концентрация" [700, 703, 704]. Метод, основанный на этом подходе, признается весьма точным и надежным [55, 87, 91, 93, 95,138, 162, 172, 359, 723, 1661]; его важным преимуществом считают возможность при условии достаточно малой инерционности датчиков измерять фазовые объемы желудочков [95, 990, 1621]. В качестве индикаторов используются красители (синий Эванса, синий Кумасси, индигокармин, индоцианин зеленый и др. [55, 87,162, 744]), концентрации которых могут регистрироваться неинвазивно-транскутанным датчиком [108, 1110], радиоактивные изотопы ²⁴Na, ³²P ¹³¹I и др. [55, 1.31. 1027, 1661, 1468]), фиксируемые сцинтилляционными счетчиками над прекардиальной областью и ионы (например, Li⁺ [945]), определяемые в плазме ионоселективными электродами. Послед­няя модификация оказалась удобной для определения МОК и фракции шунтирования во время экстракорпоральной мембранной оксигенации (ЭКМО) [946]. Отдельную главу в развитии гемодинамического мониторинга составило применение термо­индикаторов. Начало методу термодилюции положили W. Lochner (1952, [956]) и G. Fegler (1953, [571]), регистрировавшие температуру потока крови после введения в него холодной жидкости. Получаемая кривая оказалась качественно и количественно эквивалентна концент­рационной и, таким образом, позволяла рассчитать величину потока. Однако расчет МОК требовал измерения на протяжении непрерывной магистрали, через граничные сечения кото­рой проходил бы весь сердечный выброс. Вначале соблюдение таких требований было доступ­но лишь в условиях опыта, где термодилюция продемонстрировало высокую точность на самых различных по размеру моделях [55, 131,613, 706, 721, 861, 1006]. Изобретение H.J. Swan и W. Ganz в 1970 году направляемого потоком крови баллонного катетера [1492] резко облегчило катетеризацию легочной артерии в клинике. Изначально метод предназна­чался для контроля давлений, в частности "давления заклинивания" (ДЗЛА), измеряемого в просве­те ветви артерии дистальнее места окклюзии ее баллончиком [1585]. Двумя годами позже J.S. Forester, W. Ganz и соавт. [595] снабдили баллонный катетер термистором для термодилюционного изме­рения расхода крови через правое сердце, в отсутствие шунтов равного МОК. Технология получи­ла массовое клиническое применение [625, 1488, 1599]. В течение более чем двух последующих десятилетий термодилюционное определение потока через правое сердце с помощью баллонного катетера Н. Swan и W. Ganz (1970) признава­лось "золотым стандартом" мониторинга МОК [666, 685, 1223, 1226, 1427, 1595, 1598, 1599], в том числе по точности [315, 553, 751,1103. 1279, 1330, 1418, 1455], и использова­лось очень широко, особенно в США [1276]. Популярность дорогой и сложной методики объяс­нялась рядом уникальных возможностей, которые может предоставить только катетеризация ЛА [934, 1264, 1449, 1491]. Речь идет прежде всего об измерении давлений, включая упомя­нутое ДЗЛА.

Наиболее точным макроскопическим критерием преднагрузки желудочков сегодня принято считать их КДО [1317, 1577]; "компромиссный" критерий — обманчивый в условиях гиподиастолии, на значительно более доступный — величины КДД или предсердных давлений [910, 1229]. При этом наиболее точным коррелятом КДД левого желудочка, обеспечивающего системную перфузию, считается именно ДЗЛА [354, 666, 781, 803, 992, 1131, 1362, 1598, 1625]. По­казано, что в условиях рассогласования инотропного и/или люзитропного статуса правого и левого сердца либо их постнагрузок ЦВД, в противоположность более ранним взглядам [808, 870, 940], перестает быть адекватным критерием не только волемического статуса, на и преднагрузки сердца как целого [251, 272, 289, 424, 425, 594, 1264, 1314, 1489, 1530]. Подоб­ные ситуации типичны не только для кардиологии и кардиохирургии, на также для общей хирур­гии и анестезиологии [1530]. Очевидна незаменимая роль мониторинга давлений в ЛА в про­филактике, диагностике и терапии отека легких [910, 113)]. Знание величин СДЛА, ДЗЛА и МОК позволяет рассчитать ОЛСС — важный критерий прогноза выживаемости после крупных операций, в современной практике вполне доступный управлению [208, 1494]. Вторая уникальная функция катетера Swan-Ganz заключается в оценке сатурации в разных отделах венозного русла, в том числе смешанной венозной сатурации. Принципиально отличаясь от системной (в полых венах) венозной сатурации влиянием примеси крови коронарного синуса, последний показатель хорошо отражает состояние кислородного бюджета миокарда [317, 513, 824, 827, 1193]. Позволяя определять VO и фракцию внутрилегочного шунта [890], в качестве надежного коррелята МОК [317, 1138, 1338, 1583] он, к сожалению, не оправдал первоначальных надежд [363, 441, 486, 631, 789, 819, 979, 1124, 1171, 1298, 1368, 1414, 1421, 1447, 1565]. Более того, показано минимальное влияние МОК на разницу между цен­тральной и смешанной SvO₂ [311].

Список параметров, доступных измерению и расчету с помощью катетеризации ЛА, с указани­ем их нормативов, дается в Приложении.

Показания к катетеризации ЛА в анестезиологической практике приведены в табл. 1, заим­ствованной с небольшими терминологическими уточнениями из [1067]. Из нее видно, что ос­новным показанием является необходимость мониторинга не МОК, а давлений в ЛА. Обратим внимание на то, что в отечественной и, в значительной мере, европейской практике данная технология используется почти исключительно в сердечно-сосудистой хирургии, тогда как в США, как говорилось выше, сложились традиции расширенной трактовки показаний к применению метода [1275, 1276]. Агрессивность мониторинга оправдывается тяжестью предотвращаемых осложнений — например, повторного периоперационного ИМ [666, 1430].

Таблица1