Paweł Frieman
Wskaźnik pX – próba obiektywizacji stanu gospodarki tlenem u dzieci operowanych z powodu wrodzonych wad serca w warunkach krążenia pozaustrojowego
pX index – an attempt to objectivize the oxygen status in children operated due to congenital heart failure under the extra corporal cirkulation (ECC)
z Zakładu Anestezjologii i Intensywnej Terapii Medycznej Instytutu Centrum Zdrowia Matki Polki w Łodzi
Kierownik Zakładu: dr med. Zbigniew Kaszyński
Streszczenie
This article is a trial to present new possibilities to objectivize the oxygen status at the children operated due to congenital heart diseases under extra corporal circulation (ECC). Traditional analysis of the oxygen status has limited to pO2, pCO2 and pH in the arterial, capillary or venous blood.
PX – index defined by Siggard-Andersen called oxygen extraction pressure represents maximum information that can be delivered by analysis of arterial blood. PX – index informs about an actual oxygen availability to tissues of the human organism.
Wrodzone wady serca występują u ok. 1% żywo urodzonych noworodków. W siniczych wadach serca z „przewodozależnym” przepływem płucnym, systemowym i „mieszaniem się krwi” nieutlenowanej z utlenowaną, jednym z podstawowych objawów jest zmniejszenie saturacji krwi tętniczej w różnym stopniu w zależności od zaburzeń hemodynamicznych.
Natomiast w przeciekowych wadach serca dodatkowa objętość krwi utlenowanej dostaje się do łożyska naczyń płucnych i doprowadza do wystąpienia objawów niewydolności krążenia.
Dlatego w wielu przypadkach jedynym, definitywnym sposobem leczenia wad układu krążenia jest postępowanie operacyjne w warunkach krążenia pozaustrojowego, a w części również z zatrzymaniem krążenia w głębokiej hipotermii z zastosowaniem postępowania kardio- i neuroprotekcyjnego.
Znajomość, w jaki sposób zachowuje się gospodarka tlenem w ustroju w różnych etapach leczenia: przed, w czasie i po wyjściu z krążenia pozaustrojowego, jest podstawą właściwej terapii.
Istotna dlatego jest znajomość parametrów charakteryzujących ww. procesy.
Podstawowym parametrem obiektywizującym stan gospodarki tlenem jest tzw. wskaźnik pX czyli prężność ekstrakcyjna tlenu, tj. właściwość krwi tętniczej, która pozwala tkankom na pozyskanie normalnej objętości tlenu ok. 52 ml z 1 l krwi tętniczej bez spadku prężności tlenu w krwi żylnej poniżej wartości fizjologicznej tj. 38 mmHg.
Stworzony przez Ole-Mads i Siggaard-Andersen w 1996 roku program komputerowy oparty na analizie trzech grup parametrów:
– pO2 krwi tętniczej,
– pojemności tlenowej, wyrażonej poziomem, tzw. hemoglobiny efektywnej,
– powinowactwa hemoglobiny do tlenu, którą charakteryzuje tzw. wskaźnik p50. pozwala obliczyć wskaźnik pX.
Wskaźnik ten obrazuje tzw. dostępność tlenu dla tkanek (oxygen availability). Z obniżeniem wartości tego wskaźnika poniżej poziomu referencyjnego, który w temperaturze 37°C wynosi 32-43 mmHg, wiąże się bezpośrednio termin tzw. hipoksji niskoekstrakcyjnej, a jednocześnie zaburzenia w kaskadzie tlenowej organizmu.
Istnieją m.in. trzy podstawowe przyczyny hipoksji w ustroju ludzkim:
1. Z powodu niskiego pO2 w krwi tętniczej, tzw. hipoksja hipoksemiczna.
2. Z powodu niskiego poziomu hemoglobiny tzw. hipoksja anemiczna.
3. Niska prężność tlenu przy 50% saturacji hemoglobiny, czyli hipoksja z wysokiego powinowactwa hemoglobiny do tlenu tzw. wskaźnik p50.
Dotychczas stosowane metody oceny gospodarki tlenowej polegają na ocenie tzw. parametrów makronaczyniowych, takich jak:
– dowóz tlenu (DO2),
– zużycie tlenu (VO2),
– współczynnik wykorzystania tlenu przez tkanki (OER), oraz parametrów mikronaczyniowych tj. pO2 tkankowego i mitochondrialnego – te jednak określane są jedynie w warunkach doświadczalnych.
Poszukiwano także innych metod pozwalających zobiektywizować stan gospodarki tlenem w ustroju np.:
– zawartość ciał ketonowych,
– stężenie mleczanów w surowicy krwi jako pośredni wskaźnik wielkości „długu tlenowego”,
– tonometria – pH śródśluzówkowe, wartość <7,30 zła rokowniczo.
Przez wiele lat tradycyjna analiza gospodarki tlenem ograniczała się do prezentowania wartości pO2, pCO2 i pH w krwi tętniczej.
Stan gospodarki tlenem w sytuacjach trudnych, a do takich należy niewątpliwie stan dzieci kwalifikowanych do zabiegów kardiochirurgicznych, nie może być uproszczony do przedstawienia dotychczas stosowanych parametrów.
Wskaźnik pX zdefiniowany przez Siggard-Andersena i nazwany prężnością ekstrakcyjną tlenu reprezentuje maksymalna ilość informacji, których może dostarczyć analiza jednej próbki krwi tętniczej.
Daje podstawową dla klinicystów wiedzę, jakie zaburzenia w obrębie jednej z trzech grup determinujących obraz gospodarki tlenem kompensowane są przez przeciwstawne zmiany w jednej lub dwóch pozostałych.
W przypadku obniżenia ekstrakcyjności tlenu o 30% w stosunku do wartości referencyjnej tj. 38 mmHg, może dojść do rozwoju kwasicy mleczanowej, a redukcja tej wartości do 50% grozi uszkodzeniem komórki.
Dlatego terapia hipoksji niskoekstrakcyjnej powinna być zorientowana przyczynowo. Jeśli terapia przyczynowa nie może być zastosowana powino się rozważyć działania objawowe mające na celu normalizację wskaźnika pX. Możliwości jest wiele, np.:
– zwiększenie stężenia tlenu w mieszaninie oddechowej,
– zmniejszenie pCO2 poprzez zwiększenie parametrów wentylacji,
– obniżenie przecieku nieutlenowanej krwi żylnej przez płuca poprzez odpowiedni drenaż czy zastosowanie dodatniego ciśnienia w drogach oddechowych na końcu wydechu – PEEP,
– zwiększenie całkowitego stężenia hemoglobiny, przede wszystkim unikając przewodnienia i przetaczając krew,
– eliminacja dyshemoglobin takich jak: karboksy czy methemoglobina,
– zmniejszenie powinowactwa hemoglobiny do tlenu poprzez obniżenie wartości pH oraz unikanie hipofosfatemii skojarzonej z niskim poziomem 2,3 dwufosfoglicerynianów.
Jeżeli odpowiednia ekstrakcyjność tlenu nie może być przywrócona należy rozważyć:
– zwiększenie rzutu serca stosując leki o dodatnim działaniu inotropowym,
– zmniejszenie zużycia tlenu przez mięsień sercowy poprzez zastosowanie postępowania kardio- i neuroprotekcyjnego: hipotermia, kardioplegia, thiopental – 9 mg/kg/m.c., obłożenie głowy lodem.
Celem pracy było określenie stanu gospodarki tlenem u dzieci z wrodzonymi wadami serca w różnym czasie okresu okołooperacyjnego.
W związku z tym dokonano:
1. Oceny stanu gospodarki tlenem u dzieci operowanych z powodu wrodzonych wad serca za pomocą wskaźnika pX.
2. Oceny korelacji w obrazowaniu stanu gospodarki tlenem pomiędzy wskaźnikiem pX, a stężeniem kwasu mlekowego w surowicy krwi tętniczej.
3. Określenia roli mierzonych parametrów w klinicznym różnicowaniu stanów hipoksji tkankowej.
4. Oceny wpływu różnych anomalii sercowo-naczyniowych i zastosowanych technik korekcyjnych na faktyczny stan gospodarki tlenowej.
5. Analizy wpływu różnych sytuacji klinicznych związanych z krążeniem pozaustrojowym na stan gospodarki tlenem.
Dotychczas badaniem objęto 24 dzieci z wrodzonymi wadami serca „siniczymi”, „przeciekowymi” i innymi, które zostały poddane korekcji w krążeniu pozaustrojowym.
Dzieci operowane były w znieczuleniu „fentanylowym”, zwiotczane frakcjonowanymi dawkami pavulonu, sedowane dodatkowo midazolamem w dawkach frakcjonowanych lub w stałym wlewie.
Stosowana była protekcja mięśnia sercowego u dzieci do 6 miesiąca życia „kardioplegią krwistą”, powyżej 6 miesiąca życia – „bezkrwistą”, oraz hipotermią. W wybranych przypadkach podawany był w celu profilaktyki krwawień pooperacyjnych trascolan – 30 tys. j./kg/m.c. w połowie do pompy, w połowie do żyły centralnej. Przy zatrzymaniu krążenia stosowano dodatkowo neuroprotekcję w postaci głębokiej hipotermii (16°C), thiopentalu – 9 mg/kg/m.c. oraz obłożenia głowy lodem.
METODYKA
1. Oceniane były następujące parametry:
– wskaźnik pX,
– wskaźnik p50,
– wielkość pojemności tlenowej,
– wielkość przecieku nieutlenowanej krwi w płucach,
– wskaźnik Qx-kompensacji hipoksji zwiększonym rzutem serca.
Wszystkie ww. paramery wyliczane były za pomocą programu komputerowego „Oxygen status algorithm ver. 2.01. Ole-Mads, Siggaard-Andersen”.
2. Stężenie kwasu mlekowego w surowicy krwi tętniczej określane było metodą enzymatyczną z oksydazą mleczanową przy użyciu analizatora biochemicznego „Integra” firmy Roche.
3. Stężenie hemoglobiny płodowej oznaczane było metodą Kleihauera.
4. Stężenie dyshemoglobin: MetHb i COHb metodą oksymetryczną.
5. pH, pO2, pCO2, SatO2 za pomocą analizatora „Corning”.
6. Określano także temperaturę rektalną.
Ustalono następujące przedziały czasowe badanych parametrów:
A. Bezpośrednio przed wejściem w ECC.
B. W trakcie ECC.
C. Po wyjściu z ECC.
D. We wczesnym okresie pooperacyjnym.
E. Po ekstubacji pacjenta.
Posługiwano się następującymi metodami analizy statystycznej:
1. Dla parametrów ciągłych podane zostały wartości: minimalna, maksymalna, średnia, mediana, odchylenie standardowe i współczynnik zmienności.
Normalność rozkładu była sprawdzana testem Schapiro-Wilka na poziomie istotności p = 0,05.
2. Porównanie średnich pomiędzy badanymi okresami dla poszczególnych parametrów było przeprowadzane testem t-Studenta dla prób zależnych w przypadku gdy badana cecha miała rozkład normalny lub testem Wilcoxona w przeciwnym wypadku.
3. Zależności pomiędzy dwoma parametrami w poszczególnych okresach były scharakteryzowane poprzez współczynnik korelacji ze sprawdzeniem jego istotności.
Analiza materiału dotychczas zebranego obejmuje 24 dzieci operowane w warunkach ECC.
1. TGA – przełożenie wielkich pni tętniczych – 3 przypadki.
Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.
Mam kod dostępu
- Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu albo wszystkich artykułów (w zależności od wybranej opcji), należy wprowadzić kod.
- Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.
- Aby kupić kod proszę skorzystać z jednej z poniższych opcji.
Opcja #1
29 zł
Wybieram
- dostęp do tego artykułu
- dostęp na 7 dni
uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony
Opcja #2
69 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 30 dni
- najpopularniejsza opcja
Opcja #3
129 zł
Wybieram
- dostęp do tego i pozostałych ponad 7000 artykułów
- dostęp na 90 dni
- oszczędzasz 78 zł
Piśmiennictwo
1. Atig M.: Inflammatory Reactions Following Homograft Insertion in Children with Congenital Heart Disease. Grand Cardiovasc. J. 1998, 32(5):285-8. 2. Bialkowski J., Rubi J.: Glucose metabolism in children undergoing extracorporeal circulation: its correlation with weight and the degree of hypothermia. Rev. Esp. Cardiol., 1997, Nov., 50(11):782-9. 3. Bakker J.: Serial blood lactate levels can predict the development of multiple organ failure following septic shock. Am. J. Surg., 1996, 171:221-6. 4. Buheitel G.: Estimation of cardiac index by means of the arterial an the mix venous oxygen content and pulmonary oxygen uptake determination in the early postoperative period following surgery of congenital heart disease. Intensive Care Med., 1994, 20:500-3. 5. Cheifetz I.M.: Serum lactates correlate with mortality after operations for complex congenital heart disease. Ann. Thorac. Sutg., 1997, 64:735-8. 6. Connett R.J.: Defining hypoxia: a systems view of VO2, glycolysis, energetic, and intracellular pO2. J. Appl. Physiol., 1990, 68:833-842. 7. Degen B.: Clinical Utility of quantities commonly calculated from critical care laboratory measurements: laboratory standaridization versus clinical judgment and application. Ciba Corning Diagnosrics 1993. 8. Guillory R.J.: Electron transport and oxydative phosphorylation. Medical Biochemistry, 1992, 260-288. 9. Gutierrez G.: Lactis acidosis in sepsis: a commentary. Intensive Care Med. 1996, 22:6-16. 10. Hatherill M., Saijnhar T.: Serum lactate as a predictor of mortality after paediatric cardiac surgery. Arch. Dis. Child., 1997, Sep 77(3):235-8. 11. Janistowskij M.R.: The Use of Modified Ultrafiltration in Correcting Complex Congenital Heart Deffects in Newborn and Nursing Infants. Anesthesia Reanim. 1998, 41-7. 12. Knox J.B.: Oxygen consumption – oxygen delivery dependency in adult respiratory distress syndrome. New Horisons 1993, 1:381-387. 13. Langley S.M.: When is Extracorporeal Life Support Worthwhile Following Repair of Congenital Heart Disease in Children? Eur. J. Cardiothorac. Surg., 1998, 13(5):520-5. 14. Malviya S.: Monitoring and Management of Anticoagulation in Children Requring Extracorpreal Circulation. Semin. Thromb. Hemost., 1997, 23(6):563-7. 15. Marunko A.A.: The effects of Hemodilution on the indices of Aerobic Metabolism and Water Metabolism in Children with Congenital Heart Defects Operated on under Artificial Circulation. Anesthesia Reanim. 1998 Jan-Feb. (1):38-41. 16. Plessis A.J.: Cerebral hemodynamics and metabolism during infant cardiac surgery. Mechanisms of injury and strategies for protection. J. Child. Neurology, 1997 Aug. 2 (5):285-300. 17. Plessis A.J.: Cerebral hemodynamics and metabolism during infant cardiac surgery. Mechanisms of injury and strategies for protection. J. Child. Neurol., 1997 Aug., 12(5):285-300. 18. Rossi A.R.: Usefulness of intermitent monitoring of mixed venous oxygen saturation after stage 1 palliation for hypoplastic left heart syndrome. Am. J. Cardiol., 1994, 73:1118-23. 19. Samsel R.W.: Pathologic Supply dependence of oxygen utilization. Principles of Critical Care 1992, 667-678. 20. Shoemaker W.C.: Hemodynamic and oxygen transport responses in survivors and nonsurvivors of high risk surgery. Crit Care Med., 1993, 21:977-980. 21. Siegel L.B., Dalton H.J.: Initial postoperative serum lactate levels predict survival in children after open heart surgery. Intensive Care Med. 1996, 22/12:1418-23. 22. Siegel L.B.: Initial postoperative serum lactate levels predict survival in children after open heart surgery. Intensive Care Med. 1996, 22:1418-23. 23. Siggaard-Andersen O.: The oxygen status of the arterial blood reviswed: relevant oxygen parameters for monitoring the arterial oxygen availability. Scand. J. Clin. Lab. Invest 1990, 203/50, 17-28. 24. Siggaard-Andersen O.: The TANH-equatin modified for the hemoglobin, oxygen and carbon monoxide equilibrin. Scand. J. Clin. Lab. Inves., 1993, 214/53:113-119. 25. Siggaard-Andersen O.: The oxygen status algorithm: a computer program for calcularing and displaying pH and the blood gas data. Scand. J. Clin. Lab Invest., 1990, Suppl. 203/50:29-45. 26. Siggaard-Andersen O.: Arterial oxygen status determined with routine pH/blood gas equipement and multi-wave length hemoximetry: reference values, precision and accurace. Scan. J. Clin. Lab. Invest., 1990, Suppl. 203/50:57-66. 27. Sommer F.: Low extracorpreal priming volumes for infants: a benefir? Perfusion, 1996 Nov. 11(6):455-60. 28. Soni N.: Beyond the lung: oxygen delivery and tissue oxygenation. Anaesthesia. 1993, 48:704-711. 29. Takahashi Y.: Open heart surgery with bloodless priming for cyanotic congenital heart diseases – the role of autologus blood donation after induction of anesthesia. Nippon Kyobu Geka, 1996 Aug., 44®:1075-81. 30. Terda H.: Uncouplers of oxydative phosphrylation. Environ Health Persp., 1990, 87:213-218. 31. Toffaletti J.: Interpretation of blood lactate measurements in paediatric open heart surgery and in extracorporeal membrane oxygenation. Scand. J. Clin. Lab. Invest. 1995, 55(4):301-7.
