Czytelnia Medyczna » Anestezjologia Intensywna Terapia » 1/2004 » Wpływ śródoperacyjnej hemodilucji na stężenia endogennych amin katecholowych podczas rewaskularyzacji krążenia wieńcowego

- reklama -

Fitomed
kosmetyki ziołowe

Mamy sprzęt do ręcznej obróbki krawędzi i ślizgów - serwis narciarski Warszawa

- reklama -

Wojciech Dąbrowski¹, Ziemowit Rzecki¹, Marek Czajkowski², Janusz Stążka², Andrzej Nestorowicz¹

Wpływ śródoperacyjnej hemodilucji na stężenia endogennych amin katecholowych podczas rewaskularyzacji krążenia wieńcowego

Effects of normovolemic haemodilution on serum concentrations of endogenous catecholamines during CABG

¹ Katedra i I Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii Akademii Medycznej w Lublinie;
kierownik: prof. dr hab. n. med. A. Nestorowicz
² Klinika Kardiochirurgii Akademii Medycznej w Lublinie;
kierownik: dr n. med. J. Stążka

Summary
Background. Normovolemic haemodilution during cardiopulmonary bypass is associated with increased catecholamine release, in response to the rapid decrease in haemoglobin concentration and changes in serum osmolality. We have assessed changes in epinephrine, norepinephrine and dopamine concentrations in 15 patients undergoing coronary artery bypass surgery. Methods. Patients were allocated to two groups according to their body weight: group A 55-75 kg and group B 76-103 kg. In both groups the same priming volume was used. Catecholamine concentrations were measured before anaesthesia, during bypass and haemodilution, immediately after surgery, and at 24 and 48 hrs after surgery. Results. In group A, concentrations of all three catecholamines increased significantly during haemodilution. Dopamine remained elevated immediately after surgery, then returned to normal, and norepinephrine increased during the first 24 hrs after surgery. In group B, only dopamine concentration decreased during surgery. Conclusions. Since significant catecholamine release was observed in the low body weight patients only, it seems to be associated with the degree of haemodilution. Therefore, the priming volume and degree of haemodilution should be adjusted to the patient´s body weight.

Słowa kluczowe: serce, rewaskularyzacja naczyń wieńcowych, chirurgia, kardiochirurgia, współczulny układ nerwowy, adrenalina, dopamina, noradrenalina.

Key words: heart, coronary artery bypass, surgery, cardiac surgery, sympathetic nervous system, dopamine, epinephrine, norepinephrine.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Anestezjologia dziecięca

Anestezjologia kliniczna z elementami intensywnej terapii i leczenia bólu t.1/2

Anestezja praktyczna

Anest Inten Terap 2004; 36, 18-23

Wpływ śródoperacyjnej hemodilucji na równowa gę hormonalną organizmu jest od dawna tematem wielu dyskusji. Pojawiające się w literaturze światowej doniesienia coraz częściej podkreślają niekorzystny wpływ znacznego rozcieńczenia krwi, zwłaszcza podczas zabiegów wykonywanych w obrębie mięśnia sercowego [1]. Przeprowadzone w latach osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych badania nad wpływem normowolemicznej hemodilucji na równowagę hormonalną organizmu wykazały znaczący wzrost stężenia amin katecholowych we krwi, będący odpowiedzią organizmu na szybki spadek stężenia hemoglobiny oraz zachwianie osmolalności surowicy krwi [1, 2]. Obserwowany w tych przypadkach znaczny wzrost stężenia noradrenaliny może mieć niekorzystne działanie na mięsień sercowy, zwłaszcza w przypadkach jego organicznego uszkodzenia [2, 3]. Z drugiej jednak strony powszechnie znany jest fakt pozytywnego działania umiarkowanej hemodilucji na kurczliwość oraz gospodarkę tlenową mięśnia serca. Z tych też powodów wydaje się, że znajomość reakcji hormonalnej organizmu na różny stopień rozcieńczenia krwi jest niezmiernie istotna szczególnie u pacjentów poddanych zabiegom chirurgicznej rewaskularyzacji krążenia wieńcowego.

Celem pracy była ocena zmian stężeń endogennych amin katecholowych we krwi pacjentów poddanych zabiegom pomostowania naczyń wieńcowych w zależności od stopnia śródoperacyjnej hemodilucji oraz we wczesnym okresie pooperacyjnym.

Dobór chorych i metoda

Po uzyskaniu zgody Komisji Bioetycznej przy Akademii Medycznej w Lublinie (KE – 0254/244/2000) oraz świadomej zgody pacjentów, do badań zakwalifikowano chorych poddanych zabiegom pomostowania naczyń wieńcowych z powodu stabilnej choroby wieńcowej klasyfikowanej jako I lub II stopień według skali kanadyjskiej CCS. Wszyscy chorzy byli operowani w trybie planowym. Badaniami objęto pacjentów nieobciążonych chorobami endokrynologicznymi, hematologicznymi i neurologicznymi oraz niepoddanych wcześniej zabiegom reanimacyjnym z powodu zatrzymania krążenia. Dokładna procedura znieczulenia została opisana we wcześniejszej publikacji [4]. Kwalifikowano chorych, u których odłączenie od aparatu do krążenia pozaustrojowego odbyło się bez powikłań, nie zachodziła też konieczność stosowania kontrpulsacji wewnątrzaortalnej.

Badania przeprowadzono u 15 mężczyzn w wieku 53-70 lat. Wszystkich pacjentów podzielono w zależności od masy ciała na dwie grupy: A – pacjenci ważący do 75 kg oraz B – pacjenci ważący powyżej 75 kg (tab. I).

Tabela I. Dane pacjentów

Parametr	Ogółem	Grupa A	Grupa B
masa ciała [kg]	78,3 ? 15,7	65 ? 7,91	89,8 ? 10,5
wiek	62,9 ? 5,7	61,5 ? 6,9	64 ? 4,7

Siedmiu pacjentów zakwalifikowano do grupy A, zaś ośmiu do grupy B. U każdego pacjenta stopień hemodilucji wywołany podażą płynów wypełniających aparat płuco-serce ( priming) o stałej objętości 1800 ml określano w oparciu o pomiar hematokrytu i w odniesieniu do masy ciała.

Badania przeprowadzano w pięciu etapach: 1) po kaniulacji tętnicy promieniowej przed rozpoczęciem znieczulenia i operacji, 2) w trakcie hemodilucji i najgłębszej hipotermii, 3) po zakończonej operacji – przed oddaniem pacjenta do oddziału intensywnej opieki pooperacyjnej, 4) w pierwszej dobie pooperacyjnej, 5) w drugiej dobie pooperacyjnej.

Stężenia adrenaliny, noradrenaliny i dopaminy we krwi wykonywano metodami radioimmunologicznymi. Uzyskane wyniki poddano obliczeniom statystycznym przy użyciu testu Wilcoxona i Manna-Whitney´a. Za znamienne statystycznie przyjęto wartości p <0,05.

Wyniki

Wyniki przeprowadzonych badań przedstawiono w tabeli II. U każdego pacjenta uruchomienie sztucznego krążenia krwi powodowało spadek wartości hematokrytu. Istotne różnice w odniesieniu do wartości wyjściowych sprzed znieczulenia zanotowano w grupie A w drugim, trzecim i czwartym etapie badawczym (p <0,05). Podobne, aczkolwiek nieistotne wahania notowano w grupie B w tych samych etapach badawczych.

Tabela II. Wybrane wartości badanych parametrów w kolejnych etapach badawczych

Badany parametr	Grupa	Wartość	Etapy
Badany parametr	Grupa	Wartość	1	2	3	4	5
Hematokryt (%)	A	min.	37,1	19,8	27,7	34,2	35
		max.	48,9	25,6	31,8	39,4	46,2
		mediana	38,8	23,2	29,3	35,4	37,1
	wartość p w porównaniu z etapem 1			0,0277	0,0277	0,0277	0,248
	B	min.	32	24,6	27,1	30,1	34
		max.	46,5	28,9	30,2	44,3	40,5
		mediana	41	27,05	29,95	34,15	36,75
	wartość p w porównaniu z etapem 1			0,05172	0,05061	0,05172	0,0591
istotność międzygrupowa			-	p < 0,01	-	-	-
Adrenalina (ng ml^-1)	A	min.	0,056	0,066	0,006	0,035	0,042
		max.	0,09	0,415	0,127	0,224	0,236
		mediana	0,0645	0,249	0,083	0,109	0,079
	wartość p w porównaniu z etapem 1			0,0464	0,06	0,1729	0,6
	B	min.	0,01	0,005	0,022	0,031	0,042
		max.	0,113	0,264	0,16	0,219	0,279
		mediana	0,037	0,0625	0,052	0,077	0,071
	wartość p w porównaniu z etapem 1			0,128	0,575	0,062	0,929
istotność międzygrupowa			-	p > 0,05	-	-	-
Noradrenalina (ng ml^-1)	A	min.	0,104	0,117	0,021	0,289	0,117
		max.	0,396	0,644	0,37	1,257	1,091
		mediana	0,0645	0,2495	0,083	0,109	0,079
	wartość p w porównaniu z etapem 1			0,3454	0,9165	0,0277	0,1158
	B	min.	0,01	0,005	0,022	0,031	0,042
		max.	0,113	0,264	0,16	0,219	0,279
		mediana	0,037	0,0625	0,0525	0,077	0,071
	wartość p w porównaniu z etapem 1			0,3269	0,4838	0,0687	0,1234
istotność międzygrupowa			-	p < 0,001	-	-	-
Dopamina (ng ml^-1)	A	min.	0,04	0,086	0,03	0,079	0,091
		max.	0,299	0,789	0,223	0,221	0,148
		mediana	0,19	0,402	0,0685	0,105	0,1235
	wartość p w porównaniu z etapem 1			0,0464	0,0277	0,1729	0,3454
	B	min.	0,031	0,03	0,033	0,031	0,031
		max.	0,66	0,05	0,14	0,077	0,79
		mediana	0,05	0,051	0,0535	0,032	0,057
	wartość p w porównaniu z etapem 1			0,0431	0,463	0,2488	0,612
istotność międzygrupowa			-	p < 0,01	-	p < 0,001	-

*p <0,05 – porównanie wewnątrzgrupowe (z pomiarem 1)
⁺p <0,05 – porównanie międzygrupowe

W grupie A dwóch pacjentów wymagało podania dopaminy (5 mcg kg^-1 min^-1 i 8 mcg kg^-1 min^-1), trzech – dobutaminy (3 mcg kg^-1 min^-1, 7 mcg kg^-1 min^-1 i 15 mcg kg^-1 min^-1), zaś dwóch nie wymagało wlewu amin katecholowych. W grupie B u trzech chorych zastosowano dopaminę (6 mcg kg^-1 min^-1, 9 mcg kg^-1 min^-1 i 15 mcg kg^-1 min^-1), u dwóch – dobutaminę (8 mcg kg^-1 min^-1 i 14 mcg kg^-1 min^-1), zaś trzech nie wymagało wspomagania inotropowego.

Badania stężenia adrenaliny we krwi wykazały znamienny jej wzrost w drugim etapie badawczym, w porównaniu do etapu pierwszego (p <0,05), jedynie w grupie pacjentów z mniejszą masą ciała. Porównując wyniki otrzymane w tym samym czasie w obu grupach badawczych zanotowano istotne (p <0,05), prawie trzykrotnie wyższe stężenia adrenaliny u pacjentów grupy A.

Ocena zmian stężenia noradrenaliny we krwi wykazała jej najwyższy wzrost w pierwszej dobie pooperacyjnej zarówno w grupie A jak i w grupie B. Jedynie w grupie A wzrost ten nosił cechy istotności statystycznej (p <0,05). Analiza porównawcza obu grup pacjentów wykazała istotnie wyższe stężenia noradrenaliny (p <0,001) w grupie A w drugim etapie badawczym.

Ze względu na brak możliwości różnicowania egzo- i endogennej dopaminy dostępnymi metodami badawczymi, oznaczenia jej stężenia we krwi ograniczono do grupy pacjentów nieotrzymujących środka we wlewie dożylnym (10 mężczyzn). Badania te wykazały wzrost stężenia hormonu w drugim i trzecim etapie badawczym w grupie A (p <0,05) oraz jego spadek w drugim etapie w grupie B (p <0,05). W ocenie międzygrupowej stwierdzono istotnie wyższe wartości stężenia dopaminy we krwi pacjentów grupy A podczas hemodilucji i najgłębszej hipotermii (p <0,001) oraz w pierwszej dobie pooperacyjnej.

Omówienie

Wzrost stężeń amin katecholowych jest typową odpowiedzią organizmu na stres, jakim bez wątpienia jest znieczulenie i operacja z zastosowaniem krążenia pozaustrojowego [5, 6]. Nie bez wpływu na stężenie adrenaliny, noradrenaliny i dopaminy we krwi pozostaje również głębokość i rodzaj stosowanego znieczulenia. Indukcja znieczulenia ogólnego powoduje spadek stężenia katecholamin, wynikający ze zmniejszenia odpowiedzi organizmu na uraz oraz hamującego wpływu środków analgetycznych na sekrecję hormonalną i jedynie intubacja dotchawicza powoduje ich krótkotrwały wzrost [7, 8].

Zdaniem niektórych autorów rodzaj anestetyku ma również wpływ na stężenie katecholamin we krwi. Porównując wpływ tiopentalu i midazolamu na stężenie hormonów stresu we krwi Desborough i wsp. [9] wykazali znacznie niższe stężenia tych hormonów podczas stosowania midazolamu. Gruber i wsp. [10] nie wykazali jednak istotnych różnic w stężeniach adrenaliny i noradrenaliny podczas prowadzenia znieczulenia z użyciem wlewu fentanylu oraz mieszaniny fentanylu i midazolamu, a zauważalne zmiany podczas indukcji znieczulenia były niewielkie. Opisywane przez autorów wahania stężeń katecholamin podczas indukcji znieczulenia z zastosowaniem dużych dawek opioidów są więc prawdopodobnie krótkotrwałe i nie wpływają w sposób istotny na stężenia tych hormonów podczas operacji [7]. Zwiększone stężenia katecholamin we krwi wywierają niekorzystne działanie na mięsień sercowy [2, 3], co jest bez wątpienia niekorzystne u pacjentów operowanych z powodu jego organicznego uszkodzenia. Podwyższone stężenia katecholamin mogą prowadzić do niedotlenienia mięśnia sercowego, objawiającego się zmianami odcinka ST elektrokardiogramu oraz zaburzeniami hemodynamicznymi [11].

Nie bez wpływu na stężenia adrenaliny, noradrenaliny i dopaminy pozostaje także stosowana powszechnie w trakcie operacji z zastosowaniem krążenia pozaustrojowego śródoperacyjna, normowolemiczna hemodilucja. Estafanous i wsp. [3] dowiedli ścisłej zależności pomiędzy stężeniem noradrenaliny we krwi szczurów a stopniem normowolemicznego rozcieńczenia krwi. Wielu autorów podkreśla jednak fakt szybkiej normalizacji stężeń katecholamin we krwi po zakończeniu hemodilucji [2].

Ryc. 1. Zmiany wartości hematokrytu krwi w kolejnych etapach badawczych.

Ryc. 2. Zmiany stężenia adrenaliny we krwi pacjentów w kolejnych etapach badawczych.

Ryc. 3. Zmiany stężenia noradrenaliny we krwi pacjentów w kolejnych etapach badawczych.

Ryc. 4. Zmiany stężenia dopaminy we krwi pacjentów w kolejnych etapach badawczych.

Obserwowany w przedstawionych badaniach wzrost stężeń adrenaliny we krwi wydaje się być potwierdzeniem zmian opisywanych w literaturze [1, 2, 4, 5, 10]. Wyższe stężenia adrenaliny u chorych z mniejszą masą ciała można wiązać z większym stopniem hemodilucji. Zjawisko to jest opisywane także przez innych autorów [3]. Warto również zwrócić uwagę na znaczne różnice stężeń adrenaliny u pacjentów w obu grupach w trzecim etapie badawczym. Zmiany te mogą wynikać ze stosowanego wlewu dopaminy lub dobutaminy [4], jednak dokładna analiza zależności stężenia adrenaliny we krwi od stosowanego leczenia nie była tematem przeprowadzonych badań.

Nieistotny spadek stężenia noradrenaliny we krwi pacjentów z większą masą ciała podczas trwania operacji i najgłębszej hipotermii jest trudny do wyjaśnienia. Dostępne dane podkreślają wzrost stężenia tego hormonu, zwłaszcza w warunkach stresu [1, 5, 10]. Można przypuszczać, że otrzymane wyniki wynikają z powszechnie znanego, korzystnego wpływu niewielkiego stopnia hemodilucji na równowagę hemodynamiczną organizmu, jednak dokładne wyjaśnienie obserwowanych zmian wymaga dalszych badań. Wyż-sze stężenia noradrenaliny w grupie pacjentów z niższą masą ciała w trakcie najgłębszej hipotermii i hemodilucji wynikać mogą z opisanej przez Estafanousa i wsp. [3] reakcji adrenergicznej ustroju na hipotermię. Badając zależność stężenia noradrenaliny we krwi od stopnia normowolemicznej hemodilucji stwierdzili, że wraz ze wzrostem stopnia rozcieńczenia krwi dochodzi do wzrostu stężenia obserwowanego hormonu we krwi.

Trudno wytłumaczyć wzrost stężenia katecholamin w pierwszej dobie pooperacyjnej. Można przypuszczać, że jest on wynikiem późnej reakcji na większe rozcieńczenie krwi, co jednak nie jest zgodne z obserwacjami innych autorów [2, 3, 12]. Jest możliwe, że na otrzymane wyniki miały również wpływ wyższe stężenia dopaminy we krwi w tej grupie pacjentów. Wiadomo powszechnie, że dopamina jest bezpośrednim substratem w cyklu produkcji noradrenaliny. Nie bez znaczenia może być także fakt stosowania u niektórych pacjentów wlewu dopaminy w trzecim etapie badawczym [4], co wydaje się też wyjaśniać dużą rozbieżność stężeń badanego parametru w obu grupach chorych. Dokładne określenie przyczyn wzrostu stężenia noradrenaliny w pierwszej dobie pooperacyjnej wymagałoby jednak przeprowadzenia szczegółowych badań.

Obserwowany istotny wzrost stężeń dopaminy u wszystkich pacjentów w trakcie trwania hemodilucji, a także po zakończeniu operacji w grupie badanych z niższą masą ciała, można również odnieść do procedury rozcieńczenia krwi. Wzrost ten jest związany z obronną reakcją organizmu na normowolemiczną hemodilucję, przy czym szybkość jego normalizacji wynikać może ze stopnia rozcieńczenia krwi [2, 5, 10, 12].

Przeprowadzone badania wykazały różnice w reakcji adrenergicznej organizmu na normowolemiczną hemodilucję, stosowaną rutynowo podczas zabiegu z użyciem krążenia pozaustrojowego. Wydaje się przy tym, że stopień rozcieńczenia krwi jest głównym czynnikiem warunkującym stężenie adrenaliny, noradrenaliny i dopaminy we krwi w trakcie perfuzji, co może mieć istotne znaczenie zwłaszcza u pacjentów ze znacznie upośledzoną czynnością serca i niską masą ciała.

Wnioski

1. Śródoperacyjna normowolemiczna hemodilucja powoduje reakcję obronną organizmu w postaci wzrostu stężenia adrenaliny, noradrenaliny i dopaminy we krwi pacjentów poddanych zabiegom w krążeniu pozaustrojowym.

2. Porównując stężenia badanych hormonów w obu grupach badawczych można przypuszczać, że ograniczenie stopnia hemodilucji u osób z niską masą ciała np. przez zastosowanie mniejszych objętości primingu może zmniejszyć reakcję adrenergiczną organizmu na śródoperacyjną normowolemiczną hemodilucję.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Anestezjologia i intensywna opieka

Znieczulenie ogólne Zatorowość płucna

Zastosowanie ultrasonografii w blokadach nerwów obwodowych

Piśmiennictwo

1. Roth-Isigkeit A, Brechmann J, Dibbelt L, Sievers HH, Raasch W, Schmucker P: Persistent endocrine stress response in patients undergoing cardiac surgery. J Endocrinol Invest 1998; 21: 12-19.

2. Okutani R, Philbin DM, Rosow CE, Koski G, Schneider RC: Effects on hypothermic hemodilutional cardiopulmonary bypass on plasma sufentanil and catecholamine concentrations in humans. Anesth Analg 1988; 67: 667-670.

3. Estafanous FG, Sheng Z, Pedrinelli R, Azmy SS, Tarazi RC: Hemodilution affects the pressor response to norepinephrine. J Cardiothorac Vasc Anesth 1997; 1: 36-41.

4. Dąbrowski W, Rzecki Z, Wośko J, Czajkowski M, Nestorowicz A: Wpływ infuzji dopaminy lub dobutaminy na stężenie amin katecholowych w warunkach krążenia pozaustrojowego. Anest Inten Terap 2002; 34: 35C-39C.

5. Anand KJS, Phil S, Hansen DD, Hickey PR: Hormonal-metabolic stress responses in neonates undergoing cardiac surgery. Anesthesiology 1990; 73: 661-670.

6. Lacoumenta S, Yeo TH, Paterson JL, Burrin JJ, Hall GM: Hormonal and metabolic responses to cardiac surgery with sufentanil-oxygen anaesthesia. Acta Anaesthesiol Scand 1987; 31: 258-263.

7. Baumgartner H, Sparr H, Ladner E, Haisjackl M: Catecholamine response to laryngoscopy and intubation: on the importance of sampling sit. Anaesthesia 1993; 48: 359.

8. Yoo KY, Lee JU, Kim HS, Im WM: Hemodynamic and catecholamine response to laryngoscopy and tracheal intubation in patients with complete spinal cord injury. Anesthesiology 2001; 95: 647-651.

9. Desborought JP, Hall GM, Hart GR, Burrin JM: Midazolam modifies pancreatic anterior pituitary hormone secretion during upper abdominal surgery. Br J Anaesth 1991; 67: 390-396.

10. Gruber EM, Laussen PC, Casta A, Zimmerman AA, Zurakowski D, Reid R, Odegard KC, Chacravorti S, Davis PJ, McGowan FXJr, Hickey PR, Hansen DD: Stress response in infants undergoing cardiac surgery: a radomized study of fentanyl bolus, fentanyl infusion and fentanyl – midazolam infusion. Anesth Analg 2001; 92: 882-890.

11. Yoshida K, Utsunomiya T, Morooka T, Yazawa M, Kido K, Ogawa T, Ryu T, Ogata T, Tsui S, Tokushima T, Matsuo S: Mental stress test is an effective inducer of vasospastic angina pectoris: comparison with cold pressor, hyperventilation and master two-step exercise test. Int J Cardiol 1999; 70: 155-163.

12. Roth-Isigkeit A, Brechmann J, Dibbelt L, Sievers HH, Raasch W, Schmucker P: Persistent endocrine stress response in patients undergoing cardiac surgery. J Endocrinol Invest 1998; 21: 12-19.

Adres do korespondencji:
Katedra i I Klinika Anestezjologii i Intensywnej Terapii AM,
ul. Jaczewskiego 8, 20-950 Lublin

Anestezjologia Intensywna Terapia 1/2004

Powrót na górę strony

Pozostałe artykuły z numeru 1/2004:

- reklama -

Strona główna | Reklama | Kontakt