Уровень церебрального метаболизма, степень оксигенации и состояние тканевого дыхания головного мозга (ГМ) – основополагающие показатели нормальной жизнедеятельности, определяются сложными и многокомпонентными процессами. Одним из них служит насыщение ГМ кислородом крови, которое зависит от его доставки к тканям и потребления клетками. Данные процессы регулируются системной и регионарной гемодинамикой, а именно: средним артериальным давлением (АД), сердечным выбросом, общим содержанием кислорода в артериальной крови. При патологических состояниях, сопровождающихся гипоксией, необходим мониторинг регионарной оксигенации ГМ. Одним из наиболее перспективных способов оценки гемодинамики тканей ГМ является метод церебральной оксиметрии [1, 5, 6].
Для правильной и своевременной интерпретации данных о нарушениях оксигенации ГМ необходимо знать патофизиологические изменения, лежащие в основе данных процессов, и физиологические параметры, влияющие на доставку и потребление кислорода, что, безусловно, важно для обоснованной и адекватной помощи детям с подобными состояниями [1, 3, 6].
Доставка и потребление кислорода клетками ГМ определяются следующими факторами:
1. Среднее АД (САД)
Адекватное церебральное перфузионное давление – важный фактор, оказывающий влияние на церебральную оксигенацию (rSO2). Основной составляющей церебрального перфузионного давления служит САД. При угрозе гипоксических состояний пациенту следует поддерживать перфузию тканей с учетом САД, адекватного для каждого конкретного пациента в зависимости от возрастных нормативов.
2. Углекислый газ (СО2)
Мощным регулятором мозгового кровотока является уровень напряжения СО2 в артериальной крови. На каждый миллиметр изменения напряжения СО2 величина мозгового кровотока, по литературным данным, изменяется примерно на 69%. Возрастание напряжения СО2 в крови (гиперкапния) сопровождается значительным расширением мозговых сосудов, а гипокапния – их сужением.
3. Сердечный индекс (СИ)
Под СИ понимают количество крови, выбрасываемой сердцем в сосуды в единицу времени. Ослабление возможностей сердца по перекачиванию крови ведет к снижению СИ, что, безусловно, отрицательно сказывается на показателях rSO2.
4. Кислородная емкость крови
Этот показатель зависит от концентрации гемоглобина в крови. Снижение уровня гемоглобина ведет к уменьшению доставки кислорода к тканям, в т.ч. ГМ и, следовательно, к снижению показателей rSO2.
5. Температура тела
Колебания температуры тела, сопровождающиеся ознобом, приводят к значительному увеличению потребления кислорода клетками ГМ [5, 6].
6. Системная оксигенация артериальной крови
При наличии легочной или сердечной патологии может отмечаться неадекватное поступление кислорода в легочный кровоток, а соответственно, и к клеткам ГМ, что, безусловно, проявляется гипоксией и отражается на значениях rSO2.
Таким образом, каждый из перечисленных патофизиологических процессов имеет большое значение для адекватной оксигенации клеток ГМ.
К одним из важнейших параметров, безусловно, относится функциональное состояние сердечно-сосудистой системы (ССС), для оценки которого наиболее часто применяют методы стандартной эхокардиографии и радиоизотопной ангиографии, позволяющие оценивать наиболее информативные и чувствительные показатели функции миокарда: фракцию выброса (ФВ) и ударный объем (УО) [2, 3].
При нарушении функциональных параметров ССС вышеперечисленные показатели могут снижаться и способствовать развитию гипоксических состояний. В настоящее время имеются данные о влиянии изменений показателей ССС на кислородный статус головного мозга; так, например, некоторые авторы оценивали адекватность церебральной перфузии на различных этапах операции с использованием искусственного кровообращения. Однако эти исследования в основном относятся к сфере сердечно-сосудистой хирургии для взрослых пациентов, а работы, посвященные педиатрическим аспектам данной проблемы, немногочисленны и имеют разрозненный характер, что и послужило предпосылкой к проведению нашего исследования.
Материал и методы
С целью выявления закономерностей оксигенации ГМ в зависимости от УО и ФВ нами проведено эхокардиографическое исследование сердца с помощью ультразвукового аппарата по общепринятой методике. Снимались показатели ФВ по Тейхольцу частоты сердечных сокращений (ЧСС) и УО. Эффективный сердечный выброс рассчитывался по допплеровской кривой потока из аорты в 5-камерной позиции. УО вычислялся как среднее значение из трех циклов.
Параллельно с ультразвуковым исследованием проводилось определение изменений регионарного насыщения ГМ кислородом (rSO2) с помощью оксиметра.
После подключения датчика к прибору на экран в постоянном режиме выводился показатель rSO2 с левого и правого полушарий. После включения и автоматического тестирования значения rSO2 обновлялись каждые 5 секунд [1, 6].
Нами были обследованы 35 детей в возрасте от 6 месяцев до 17 лет. Все пациенты находились в покое при спонтанном адекватном дыхании воздухом. Распределение обследованных больных по возрасту и характеру основной патологии представлены в табл. 1.
Из числа обследуемых детей у 11 пациентов выявлена сердечная патология в виде дилатационной кардиомиопатии (ДКМП), основными эхокардиографическими признаками которой являются резкое увеличение размеров камер сердца, уменьшение амплитуды и скорости систолодиастолических движений миокарда, показателей УО крови и ФВ левого желудочка вследствие дилатации левых и правых отделов сердца и снижения сократимости миокарда. Остальные (24 ребенка) дети не страдали кардиологическими заболеваниями [7, 8].
Полученные с помощью ультразвукового исследования показатели функциональных параметров сердца сравнивались с нормативами в зависимости от веса пациентов, разработанными сотрудниками НЦЗД РАМН (табл. 2).
Показатели rSO2, полученные с помощью церебрального оксиметра, сравнивались с ее параметрами у здоровых детей в зависимости от возраста. Разработанные в НЦЗД РАМН показатели rSO2 у здоровых детей в разных возрастных группах представлены в табл. 3.
Как следует из табл. 3, различия между показателями правого и левого полушарий имеются только у детей первого года жизни [1].
Результаты, полученные в ходе обследования пациентов, были внесены в базу данных Microsoft Exel и статистически обработаны в пакете программы Statistica 6.0.
Результаты
В группе детей, не имеющих кардиологической патологии, практически все регистрировавшиеся показатели (ЧСС, ФВ, УО и rSO2) находились в пределах возрастных норм, лишь у двух детей с патологией легких (врожденный порок развития) показатель rSO2 был снижен на 2 и 3% от возрастной нормы, что, вероятно, связано с хронической гипоксией.
Изменения исследованных показателей детей с ДКМП относительно возрастных норм представлены в табл. 4.
Как следует из табл. 4, у большинства детей с ДКМП наблюдалось уменьшение показателей ФВ (от 0,1 до 0,54 ЕД) и УО крови (от 8 до 60%), что характерно для этого заболевания. Показатели ЧСС для большинства обследуемых оставались в пределах нормы, а наблюдаемое у трех детей увеличение ЧСС (синусовая тахикардия), нередко встречающееся у пациентов с ДКМП, в сочетании с большим конечнодиастолическим объемом является компенсаторным и обеспечивает достаточные значения УО даже при низкой ФВ.
Как и показатели ФВ, значения rSO2 были снижены в разной степени для всех обследованных пациентов с ДКМП. У 4 детей с наибольшим снижением ФВ (на 0,46–0,54 ЕД) и УО (на 40–60%) ожидаемо регистрировалось максимальное снижение rSO2 (на 25–27%).
Заключение
В проведенном нами исследовании выявлена прямая зависимость показателей церебральной оксигенации от изменений функциональных параметров сердца – ФВ и УО крови.
Снижение rSO2 при сохраняющемся нормальном значении УО и незначительном уменьшении ФВ свидетельствует о развивающейся гипоксии ГМ даже при относительной стабильности функциональных параметров ССС. Церебральная гемодинамика первой реагирует на гипоксию, что, безусловно, нужно учитывать при лечении детей с кардиологической патологией, в частности пациентов с ДКМП. Метод церебральной оксиметрии необходимо включать в обязательный план мониторинга данной категории пациентов наряду с основными методами обследования, а также при проведении анестезиологического пособия и ведении в отделении интенсивной терапии детей с изменениями функциональных параметров ССС.
При снижении оксигенации ГМ необходимо проводить адекватную и своевременную коррекцию гипоксических состояний.
