Ксенон зарекомендовал себя как анестетик, по многим характеристикам близкий к идеальному. В течение последних лет, несмотря на ряд объективных причин, ограничивающих его широкое применение, продолжается поиск новых данных о влиянии ксенона на параметры центральной гемодинамики и регионарного кровотока.
Анализ нескольких десятков современных статей выявил много различий с полученными ранее данными и подчеркнул перспективность дальнейших исследований. По мнению отечественных авторов, ксенон обладает положительным инотропным действием на миокард и увеличивает сердечный выброс. Зарубежные ученые в опытах на животных отмечают вазоконстрикторные свойства ксенона с повышением сосудистого сопротивления как в малом, так и в большом круге кровообращения. Место ксенона как анестетика в арсенале анестезиолога-реаниматолога еще предстоит детализировать.
С момента начала применения ксеноновой анестезии в России (официально зарегистрирован в 1998 г.) и частично в Европе (первой анестезию ксенона – Хе «узаконила» Германия в 2005 г.) накопилось много интересных данных, а список источников о влиянии Хе на системную гемодинамику неуклонно расширялся.
К сожалению, приходится констатировать, что с тех пор этот благородный газ, во многом близкий к идеальному анестетику, так и не вошел в рутинную практику анестезиологов-реаниматологов всего мира. Главная причина, как известно, экономическая – стоимость ксеноновой анестезии, снижавшаяся за последние полвека, снова начала расти.
Начало боев в Донбассе, который является одним из главных мировых центров производства ксенон-криптонового концентрата, усугубило логистические проблемы. Также остается актуальным дефицит качественной и удобной наркозно-дыхательной аппаратуры для проведения такой нестандартной анестезии, где, помимо аппарата ИВЛ, позволяющего работать на минимальных потоках, необходимо иметь специальный дозатор и анализатор для Хе, а также блок его улавливания для последующего рециклинга.
Цель этого обзора – на основе последних данных российских и иностранных источников, посвященных влиянию Хе как анестетика на различные параметры гемодинамики, отметить наиболее важные результаты клинико-экспериментальных исследований, а также выделить менее изученные аспекты данного вопроса.
Практически сразу первые исследователи и энтузиасты ксеноновой анестезии отметили стабильность показателей гемодинамики, сделав выводы о перспективности применения Хе. Еще в 1951 г. во время первого в мире наркоза Хе пионеры его внедрения американцы S. Cullen и E. Gross отметили стабильность показателей АД и ЧСС у 81-летнего пациента, подвергшегося орхиэктомии. И по сей день одними из основных преимуществ Хе, делающими его близким к идеальному анестетику и отмечаемые исследователями во всем мире, являются стабильность основных параметров гемодинамики и хорошая управляемость анестезии.
В литературе рассматривается несколько версий, объясняющих отсутствие артериальной гипотензии. Huneke и соавт. сообщили о том, что Хе в отличие от галогенсодержащих анестетиков не влияет на ток ионов Са2+ и К+ в миокарде (есть и другие мнения, связанные, в частности, с активацией ксеноном TREK-1 калиевых каналов, ингибированием Са2+-насоса плазматической мембраны), что приводит к отсутствию отрицательного инотропного действия.
Некоторые авторы видят причины гемодинамической стабильности в меньшем влиянии Хе на вегетативную регуляцию кровообращения, в частности на баланс симпатических и парасимпатических влияний. В исследовании Baumert и соавт. у пациентов с высоким риском сердечно-сосудистых осложнений Хе в концентрации 59% снижал ЧСС в большей степени, чем инфузия пропофола (4,8 мг/кг/ч; различия недостоверны). По их мнению, пропофол в отличие от Хе в большей степени снижает АД и угнетает автономную модуляцию ЧСС. Таким образом, более высокие цифры АД в группе Хе могут быть следствием меньшего угнетения последним симпатовагусного баланса.
Противоположные данные получили Y. Ishiguro и соавт., сравнивая ксеноновую анестезию с группами изофлурана и изофлурана/закиси азота (39 пациентов класса ASA I—II); при этом Хе угнетал как симпатическую, так и парасимпатическую передачу в большей степени, чем изофлуран в концентрации 0,8 МАК. Следовательно, одним только влиянием на симпатовагусный баланс объяснить стабильность гемодинамики при анестезии Хе нельзя.
Еще одним механизмом, поддерживающим исходное АД во время анестезии (и повышающим его у здоровых добровольцев!), может быть влияние Хе на транспорт норадреналина. В работе Neukirchen и соавт. индукция Хе в концентрации 70% приводила к повышению среднего АД (САД) у здоровых добровольцев, не снижая минутный объем кровообращения (МОК) и сохраняя тонус симпатической нервной системы и барорефлекс. При этом в плазме крови повышалась концентрация норадреналина. Авторы делают вывод, что именно блокирование переносчика норадреналина в клетке и повышение местной доступности этого медиатора могут обусловливать стабильность гемодинамики.
Ранее Marx и соавт. в модели на животных показали, что ингаляция Хе в концентрациях 30, 50 и 70% вызывала снижение сывороточной концентрации адреналина; концентрации норадреналина и допамина оставались в пределах нормы. Таким образом, кроме нейровегетативных влияний, можно говорить о влиянии Хе на гуморальную регуляцию кровообращения.
Мнение о слабых анестетических свойствах Хе как причине стабильности гемодинамики следует, по-видимому, рассматривать скептически. В этом случае кардиодепрессию логично было бы ожидать у женщин, которые в отличие от мужчин имеют меньший МАК Хе (около 51,1% против 69,3% у пациентов старше 65 лет). На практике, однако, этого не происходит. Кроме того, успешное применение Хе в качестве единственного анестетика при проведении таких травматичных операций, как резекция желудка, говорит о его анальгетическом эффекте.
Если стабильность АД во время анестезии Хе не вызывает сомнений, более противоречивым выглядит ее влияние на МОК. По мнению отечественных исследователей, Хе не влияет на сердечный выброс или даже увеличивает его. Напротив, согласно предположениям некоторых зарубежных исследователей, снижение МОК во время анестезии Хе может быть обусловлено увеличением постнагрузки левого желудочка (ЛЖ; согласно закону Ома, поток обратно пропорционален сопротивлению), снижением ЧСС, а также нарушением функции правого желудочка (ПЖ).
Hein и соавт. в модели на животных показали, что Хе увеличивал артериальный легочный эластанс на 60%, что приводило к снижению фракции выброса (ФВ) ПЖ до 25% и снижению МОК в среднем на 30%. В то время как преднагрузка ПЖ оставалась стабильной увеличивались его эластичность и максимальная величина давления в легочной артерии. Влияния на ударный объем и конечный диастолический объем обнаружено не было, АД оставалось стабильным. Авторы сделали вывод, что снижение МОК отчасти обусловлено увеличением постнагрузки ПЖ без нарушения его систолической функции. Параметры измерялись методом препульмональной термодилюции (катетер Свана-Ганца). Таким образом, появилась гипотеза, что ксенон-индуцированная вазоконстрикция более выражена в легочных сосудах по сравнению с сосудами большого круга.
Похожие данные получили Roehl и соавт. при сравнении Хе и изофлурана в условиях острой легочной гипертензии, вызванной у свиней аналогом тромбоксана Аг Основные параметры гемодинамики после насыщения Хе оставались стабильными, в то время как применение изофлурана приводило к системной вазодилатации и достоверному снижению САД (что, правда, не сопровождалось уменьшением МОК).
При этом ни Хе, ни изофлуран не вызывали изменения сократимости и преднагрузки обоих желудочков. Напротив, влияние на постнагрузку ПЖ было прямо противоположными – Хе приводил к ее повышению, в то время как изофлуран снижал общее легочное сосудистое сопротивление (ОЛСС). Несмотря на это различие, оба анестетика не нарушали адаптацию ПЖ к острой легочной гипертензии. При изучении функции ПЖ у человека оказалось, что, несмотря на прирост среднего давления в легочной артерии (СДЛА), насосная функция ПЖ не страдала.
С точки зрения физиологии вполне логично, что Хе не влияет на легочную гипоксическую вазоконстрикцию von Euler- Liljestrand (в отличие от галогенсодержащих ингаляционных анестетиков, он не является вазодилататором!).
Влияние на гемодинамику различных вариантов анестезии Хе было подробно изучено под руководством проф. Н.Е. Бурова (РМАПО). При анестезии по закрытому контуру в период насыщения Хе на травматичном этапе операции отмечено незначительное повышение САД, снижение ЧСС и ударного индекса работы ЛЖ (УИРЛЖ) по сравнению с исходными показателями.
Ими же методом реографии исследовалась гемодинамика у 28 женщин, оперированных по поводу рака молочной железы в условиях общей комбинированной Хе-сберегающей анестезии. Анестезия Хе в сравнении с группой, где применялась N2О, оказывала выраженное кардиотоническое действие за счет увеличения показателей сократимости, что вело к постепенному росту УИРЛЖ, МОК и индекса доставки кислорода (DО2I). Индекс сократимости миокарда (ИСМ) в группе Хе максимально увеличился на 26%, а индекс состояния инотропии (ИСИ) – на 43%. Показатель пульсового индекса периферического сосудистого сопротивления показал незначительное снижение постнагрузки. В группе N2О отмечено негативное влияние на параметры сократимости, увеличение постнагрузки, снижение УИРЛЖ, МОК.
По данным, полученным при анестезии Хе во время операций по поводу рака гортани и гортаноглотки у пациентов классов ASA III—IV, препарат не влияет на ЧСС, время атриовентрикулярной проводимости, коронарный кровоток, ФВ, обладает положительным инотропным эффектом.
Несмотря на то что в ряде работ отмечено достоверное увеличение параметров сократимости, влияние на них ксеноновой анестезии, по данным анализа литературных источников, нельзя оценить однозначно: некоторые авторы констатируют отсутствие влияния Хе на контракгильность (причем как ЛЖ, так и ПЖ). В исследовании на мышечных препаратах морских свинок изофлуран в концентрации 1,2 об.% снижал силу сокращения сердечной мышцы на 30%, в то время как в группе Хе отрицательного воздействия не выявлено. Также показано, что Хе сохраняет ответ на инотропную стимуляцию кальцием, изопротеренолом и в условиях механической стимуляции.
Что касается хронотропных влияний, в целом после индукции Хе характерно снижение ЧСС, которое сохраняется после разреза кожи. У нейрохирургических пациентов на фоне подъема внутричерепного давления брадикардия может оказаться клинически значимой и потребовать медикаментозной коррекции. Lewelt и соавт. обратили внимание, что индукция 75% Хе в смеси с О2 может вызывать тахикардию и увеличение минутной вентиляции. Данные изменения характерны для второй фазы ксеноновой анестезии по НЕ. Бурову – эйфории и психомоторной активности, которая обычно длится 2-3 мин.
Россия является единственной страной, в которой опубликованы результаты исследований о влиянии анестезии Хе на гемодинамику не только у взрослых, но и у детей. В частности, Быков М.В., Багаев В.Г., Амчеславский В.Г. у 30 детей во время ксенон-фентаниловой (Хе 60-65%, фентанил 2,5-3,5 мкг/кг/ч) анестезии отметили с помощью эхокардиографии методом Teincholz статистически достоверное повышение МОК на 12% за счет увеличения ударного объема на 30%, повышение АДсист, АД иаст и САД на 10,18 и 17% соответственно.
Xe показал себя как перспективный анестетик в условиях компрометированного миокарда, что связывают с его минимальным влиянием на работу левых отделов сердца. Так, по данным Т. Goto и соавт., Хе обеспечивает лучшую гемодинамическую стабильность по сравнению с закисью азота за счет неизменной систолической функции ЛЖ. Измерения параметров гемодинамики проводились после индукции анестезии с помощью фентанила (30 мкг/кг), мидазолама (0,1 мкг/кг) у 20 пациентов, подвергшихся аортокоронарному шунтированию.
Схожие данные получили Luttropp и соавт. методом транспищеводной эхокардиографии. Baumert и соавт. сравнивали влияние 60- 65% Хе и пропофола в сочетании с ремифентанилом (0,2 мкг/кг/ мин) у пациентов с выраженной сердечной недостаточностью, по поводу которой устанавливался кардиовертер-дефибриллятор. В группе пропофола отмечено снижение САД, при этом ФВ ЛЖ не увеличивалась. Анестезия Хе поддерживала стабильные значения САД и ФВ ЛЖ.
В другом крупном мультицентровом рандомизированном исследовании сравнивали влияние Хе и изофлурана на функцию ЛЖ у 259 пациентов методом транспищеводной эхокардиографии. Параметры системной гемодинамики достоверно изменялись в группе изофлурана, в то время как в группе Хе отмечали только достоверное снижение ЧСС. В отличие от Хе изофлуран снижал индекс сократимости, что позволило сделать вывод о предпочтительности Хе у пациентов с компрометированным миокардом.
По мнению проф. И.А. Козлова, осуществившего в 2002 г. в НИИ трансплантологии и искусственных органов (Москва) первую в мире ксеноновую анестезию при операции на сердце с искусственным кровообращением (ИК) (резекция аневризмы ЛЖ), Хе является лучшей альтернативой для кардиоанестезиологии. По данным авторов, Хе в концентрации 45-65% в сочетании с минимальными дозировками фентанила обеспечивал адекватную анестезиологическую защиту как до, так и после ИК. Параметры гемодинамики в предперфузионный период отличались максимальной стабильностью, однако после насыщения Хе до начала операции прослеживалась статистически достоверная тенденция к урежению ЧСС и приросту ударного индекса, а также умеренному повышению ДЛА и ПОЛОС.
В другом исследовании сравнивались параметры гемодинамики у 38 пациентов высокого риска (ASA III), подвергшихся вмешательствам на аорте, при этом пациенты были разделены на 2 группы – тотальной внутривенной анестезии (ТВА) и ксеноновой анестезии. Авторы не нашли достоверных различий в глобальной производительности сердца и параметрах его сократимости, динамике маркеров повреждения миокарда – тропонина и КФК-МВ, а также длительности пребывания пациентов в ОРИТ, тем самым ставя под сомнение преимущество анестезии Хе перед ТВА с использованием пропофола у пациентов высокого риска.
Сравнение гемодинамических эффектов пропофола и Хе проводилось и ранее, в частности М. Cobum соавт. в большом (160 больных) неслепом рандомизированном контролируемом исследовании у пациентов класса ASA I—II. Индукция проводилась пропофолом в дозе 2 мг/кг и ремифентанилом – 0,5 мкг/кг, в 1-й группе поддержание осуществлялось пропофолом – 0,1-0,12 мг/кг/мини ремифентанилом, во 2-й – 60% Хе и ремифентанилом. Через 15 мин после индукции АДсист в группе Хе вернулось к исходным значениям, достоверно отличаясь от значений в группе пропофола. При этом в группе Хе отмечалось также достоверное снижение ЧСС. Гемодинамика в обеих группах расценивалась как стабильная.
Необходимо отметить работы, посвященные изменению не только системного, но и регионарного кровотока, поскольку формирование параллельных сосудистых анастомозов позволяет каждому органу регулировать локальный кровоток в значительной степени независимо от других органов и тканей.
В исследовании, опубликованном в 2011 г. в журнале «Anesthesiology”, авторы изучали кровоток в миокарде здоровых добровольцев посредством позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Хе в концентрации 59% оказывал минимальное влияние на кровоток в миокарде (снижение на 9%), а также недостоверно увеличивал коронарное сосудистое сопротивление (+15.. .+23%; р = 0,18). Vagts и соавт. исследовали влияние анестезии Хе на интестинальный кровоток у свиней и сделали вывод о том, что Хе оказывает дозозависимое влияние на гемодинамику, снижая ЧСС и МОК на 30% при стабильном САД. Регионарная перфузия снижалась преимущественно за счет повышения сосудистого сопротивления верхней брыжеечной артерии, что, однако, не приводило к снижению оксигенации.
Растущий интерес к нейропротективным свойствам Хе нашел отражение в изучении его влияния на перфузию мозга. Хотя первые работы показали, что Хе увеличивает мозговой кровоток, позднее Laitio и соавт. обнаружили, что по данным ПЭТ ингаляция 1 МАК Хе приводит к его снижению – больше всего в мозжечке (-34,7 ± 9,8%), таламусе (-22,8 ± 10,4%) и париетальной кортикальной зоне (-16,2 ± 6,2%).
Выводы
- Многие эффекты анестезии Хе можно объяснить его прямым действием на миокард, вегетативную и гуморальную регуляцию АД. Важную роль также играют снижение потребности в кислороде миокарда и организма в целом.
- По мнению большинства отечественных авторов, Хе обладает положительным инотропным действием и увеличивает сердечный выброс. Зарубежные ученые в опытах на животных обнаружили у Хе свойства вазоконстриктора с повышением сосудистого сопротивления как в малом, так и в большом круге кровообращения.
- Постоянно растущее число хирургических пациентов с угрозой развития лево- или правожелудочковой недостаточности заставляет подробно изучить избирательное влияние анестезии ксеноном на легочную и системную гемодинамику.
- Многочисленные данные о влиянии ксенона на кровообращение у людей получены методами, достоверность которых нередко ставится под сомнение (неинвазивное АД, трансторакальная эхокардиография, реография и т. д.). Это делает перспективным изучение гемодинамики пациентов во время анестезии ксеноном с помощью термодилюции – современного “золотого стандарта” – использованного пока только в нескольких экспериментальных работах.
Куликов А.Ю., Кулешов О.В., Лебединский К.М.
2015 г.