Способ профилактики предоперационными аэробными физическими тренировками послеоперационных когнитивных расстройств у пациентов при коронарном шунтировании в условиях искусственного кровообращения
METHOD FOR PREVENTION OF PREOPERATIVE AEROBIC PHYSICAL TRAINING OF POSTOPERATIVE COGNITIVE DISORDERS IN PATIENTS WITH CORONARY ARTERY BYPASS IN ARTIFICIAL CIRCULATION

Изобретение относится к медицине, в частности к специальности «кардиология», и представляет собой немедикаментозный способ профилактики ранней послеоперационной когнитивной дисфункции (ПОКД) у пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС), перенесших коронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения. Для этого в предоперационный период на фоне стандартной медикаментозной терапии, состоящей из ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента, бета-блокаторов, дезагрегантов, гиполипидемических препаратов назначают 5-7-дневный курс контролируемых (частота сердечных сокращений, артериальное давление и мониторирование электрокардиограммы) кардиотренировок на тредмиле. Способ позволяет профилактировать или снизить выраженность ранней ПОКД у пациентов после коронарного шунтирования, выполненного в условиях искусственного кровообращения.
Кардиохирургические вмешательства в условиях искусственного кровообращения сопровождаются высоким риском развития эпизодов ишемии головного мозга, что приводит к возникновению неврологических послеоперационных осложнений, среди которых ПОКД занимает особое место (Indja et al., 2017; Трубникова и др., 2017). Этот когнитивный дефицит, развивающийся в раннем послеоперационном периоде у 40-70% пациентов, может быть преходящим, однако у довольно большого числа пациентов (до 60%) сохраняется на протяжении отдаленного периода коронарного шунтирования. Проявления послеоперационного когнитивного дефицита могут затруднять восстановительный процесс, снижать эффективность реабилитационных мероприятий, а зачастую и способность к возврату трудовой деятельности, что увеличивает финансовую нагрузку системы государственного здравоохранения (Акчурин и др., 2017; Gorelick, 2018). Однако, несмотря на высокую медико-социальную значимость ПОКД, в настоящее время недостаточно способов и методов профилактики данного осложнения. Одним из доступных методов реабилитации являются физические тренировки. Сегодня благоприятные эффекты физических тренировок были показаны как у практически здоровых людей, так и при сердечно-сосудистых заболеваниях (Шуркевич А.А., Куимов А.Д. 2014; Tait et al., 2017). Доказана значимость программ физической реабилитации у пациентов после коронарного шунтирования в отношении благоприятного прогноза (Национальные рекомендации: Коронарное шунтирование больных ИБС: реабилитация и вторичная профилактика, 2016).
Таким образом, проблема снижения когнитивных расстройств у пациентов при выполнении коронарного шунтирования представляет собой актуальную практическую задачу. Предложенный немедикаментозный способ профилактики позволит сохранить когнитивные функции, сократить реабилитационный период, повысить качество жизни пациентов и улучшить их прогноз.
Существует наиболее близкий по сущности способ физической реабилитации пациентов с ИБС, которые подвергаются коронарному шунтированию, включающий лечебную гимнастику, тренировку на велоэргометре, аутогенную тренировку. Особенностью данного способа является проведение многоэтапной реабилитации, начиная с дооперационного периода госпитализации пациента, продолжая в раннем послеоперационном периоде оперативного вмешательства, санаторном и диспансерном этапах. В дооперационном периоде помимо стандартного медикаментозного лечения проводятся физические тренировки с индивидуальной тренирующей нагрузкой на основании результатов спировелоэргометрической пробы (Епифанов, 1999). Начиная со 1-2 суток после операции продолжаются физическая и психологическая реабилитация, а также проводится дыхательная гимнастика и массаж.
К недостаткам данного способа можно отнести малую интенсивность физических нагрузок, отсутствие научного обоснования. Способ имеет комбинированный, многоэтапный характер, что весьма затрудняет оценку изолированного эффекта аэробных физических нагрузок на нейрофизиологический статус пациента, перенесшего коронарное шунтирование. Помимо этого, способ не применялся с позиции реабилитации пациентов с послеоперационными когнитивными расстройствами, перенесшими коронарное шунтирование, а, следовательно, не описаны эффекты влияния аэробных физических нагрузок на показатели нейрофизиологического статуса.
Эффективность физических тренировок в отношении улучшения когнитивного функционирования продемонстрирована в ряде исследованиях как у здоровых пожилых людей, так и при наличии разной степени выраженности когнитивных расстройствах (Yoon et al., 2017; Kemoun et al., 2010;  et al., 2017). Пациенты с сердечно-сосудистыми заболеваниями подвержены риску функционального и психологического ухудшения во время кардиохирургических операций, что снижает шансы на успешную послеоперационную реабилитацию. Имеются данные исследования, свидетельствующие о позитивном влиянии проведения физических тренировок в дооперационный период коронарного шунтирования.
Программа PREHAB обозначена как метод клинической предоперационной реабилитации для оптимизации предоперационного физического функционирования у пожилых пациентов, ожидающих кардиохирургическое вмешательство. Проведение в домашних условиях силовых упражнений и упражнений, направленных на предотвращение падений у пожилых людей, с самостоятельным контролем уровня интенсивности в течение предполагаемого времени ожидания операции ≥6 недель 3 и более раза в неделю привело к повышению физической активности, улучшению функциональных возможностей и сокращению продолжительности пребывания в стационаре пациентов, перенесших операцию на сердце (Waite et al., 2019). Однако данный способ предназначен для профилактики функционального и психологического ухудшения у пациентов пожилого возраста, планируемых на кардиохирургические вмешательства (коронарное шунтирование и транскатетерная имплантация аортального клапана), с признаками старческой астении и не использовался на более широкой выборке пациентов с ИБС, применялись физические тренировки низкой интенсивности и не оценивалось возможность профилактики ПОКД.
В доступной литературе нет данных об использовании аэробных физических тренировок в преабилитации пациентов с ИБС, перенесших коронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения с позиции предотвращения или снижения выраженности ПОКД, что определяет актуальность предлагаемого способа профилактики.
Задачей изобретения является эффективная профилактика когнитивных расстройств и нарушений мозговой активности у пациентов после коронарного шунтирования в короткие сроки на дооперационном этапе госпитального периода.
Основной идеей изобретения является то, что назначение короткого (5-7 дневного) курса аэробных физических тренировок в предоперационном периоде коронарного шунтирования способствует снижению проявлений ПОКД у пациентов с ИБС.
Заявленный способ в течение короткого (5-7 дневного) курса аэробных физических тренировок в предоперационном периоде коронарного шунтирования способствует снижению проявлений ПОКД у пациентов с ИБС.
Способ осуществляют следующим образом. Пациентам основной группы, планируемых на коронарное шунтирование в условиях искусственного кровообращения, на фоне стандартной медикаментозной терапии, включавшей ингибиторов ангиотензинпревращающего фермента/ антагонистов рецепторов к ангиотензину И, бета-блокаторов, гиполипидснижающих препаратов и дезагрегантов а также лечебной и дыхательной гимнастикой, психокорректирующих мероприятий, был проведен ежедневный, короткий курс (5-7 дней) контролируемых тренировок (ЧСС, АД, электрокардиограмма) на тредмиле. Тренировки состояли из трех этапов: подготовительного (5 мин), основного (30 мин) и заключительного (5 мин). Расчет параметров тренировок был произведен индивидуально и основывался на результатах кардиопульмонального нагрузочного теста (стресс-система с газоанализом Schiller CARDIOVIT AT-104 PC Ergo-Spiro). Использовался расчет тренирующих параметров показателя пикового потребления кислорода (VO2 peak). Интенсивность нагрузки составляла 80% от максимального потребления кислорода. Нагрузочные параметры тренировок на тредмиле определяли, исходя из следующей формулы:
2
Целевое VO = 0,1 × (скорость) + 1.8 × (скорость) × (угол наклона) + 3.5
Где целевое VO2 составляет 80% от VO2 peak, скорость - в м/мин, угол наклона - в % (Полтавская и др., 2009; Ferguson et al., 2014).
В результате рандомизации было сформировано две группы пациентов в зависимости от применения до операции короткого курса аэробных физических тренировок. В основную группу вошли 22 пациента мужского пола, медиана группы по возрасту - 58.5 [54.5; 63.0] лет, которым в процессе подготовки к операции коронарного шунтирования назначали короткий (5-7 дней) курс аэробных физических тренировок. Группу сравнения составили 27 пациентов (59.0 [54.5; 62.0] лет), которые получали стандартную предоперационную подготовку. Группы были сопоставимы по характеру поражения коронарных артерий, давности заболевания, функциональному классу стенокардии и сердечной недостаточности, морфофункциональным показателям сердца, времени искусственного кровообращения, времени пережатия аорты и длительности операции. После прохождения курса тренировок значимых различий по основным клиническим характеристикам и морфофункциональным показателям сердца не наблюдалось.
В предоперационном периоде и на 7-10-е сутки после коронарного шунтирования пациентам, получавшим и не получавшим курс предоперационных аэробных физических тренировок, проводили расширенное нейропсихологическое и электроэнцефалографическое (ЭЭГ) исследование. Предоперационные показатели нейропсихологических тестов и электрической активности коры головного мозга не различались между группами. В послеоперационном периоде коронарного шунтирования проводился индивидуальный анализ изменений нейропсихологических показателей. Процент изменения когнитивных показателей рассчитывался по формуле: ((исходное значение - послеоперационное значение показателя)/исходное значение)*100%. Наличие ПОКД диагностировалась у пациента при наличии снижение послеоперационных показателей на 20% по сравнению с дооперационными в 20% тестах из всей тестовой батареи (Seines et al., 2012). Обнаружено, что на 7-10-е сутки после операции у всех пациентов наблюдались ЭЭГ-признаки корковой дисфункции и отрицательная динамика показателей нейропсихологических тестов. Однако, у основной группы наблюдалась меньшая выраженность корковой дисфункции (меньший процент прироста по сравнению с дооперационными показателями тета (4-6 Гц) и бета1 (13-20 Гц) активности (Таблица 1).
Показатели когнитивных функций также были лучше в основной группе: меньшее количество ошибок в тестах исполнительных функций, большее количество обработанных букв при выполнении теста Бурдона, а также запоминание большого количества цифр в тесте кратковременной памяти по сравнению с пациентами без тренировок (Таблица 2).
Помимо этого, у пациентов без проведения тренировок в 74% случаев развивалась ранняя ПОКД, тогда как в основной группе только у 44% пациентов. Относительный риск развития ПОКД в группе пациентов с предоперационными тренировками составил: OR=0.24, 95% CI: 0.07-0.81, Z=2.297, р=0.02.
Предлагаемый способ является эффективной профилактика когнитивных расстройств у пациентов после коронарного шунтирования в короткие сроки на дооперационном этапе госпитального периода.
Примеры применения.
Пример 1.
Больной Б.А.В., 1972 г. р., среднее-специальное образование, поступил в кардиологическое отделение ФГБНУ НИИ комплексных проблем сердечнососудистых заболеваний с диагнозом: Ишемическая болезнь сердца. Стенокардия ФК III. Постинфарктный (11.2017 г.) кардиосклероз. ХСН I ФК II. Проведена плановая операция коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения. Длительность искусственного кровообращения - 110 мин., время пережатия аорты - 90 мин. В интраоперационном и раннем послеоперационном периоде осложнений не было. Пациенту в качестве предоперационной подготовки были назначены лозартан 50 мг, бисопролол 10 мг, розувастатин 20 мг на ночь, кардиомагнил 75 мг в обед после еды, амлодипин 10 мг вечером. В послеоперационном периоде был продолжен прием вышеуказанных препаратов. До проведения операции и перед началом предоперационного курса тренировок на тредмиле, а также на 7-10-е сутки после операции пациенту было проведено расширенное нейропсихологическое тестирование с оценкой базового когнитивного статуса по Краткой шкале оценки психического статуса (КШОПС), а также батареи тестов психофизиологического комплекса «Status PF» (Трубникова и др., 2017). (Таблица 3). В те же временные интервалы было проведено ЭЭГ-исследование.
Интенсивность физической нагрузки рассчитывалась на основании данных спировелэргометрии пациента:
VO2пик=15,6 мл/кг/мин,
VO2целевая=15,6*0,85=13,26 мл/кг/мин.
Скорость скорость тредмила (U) рассчитывалась:
U=(целевое VO2-3,5)/(0,1+1,8*угол наклона)
U=(13,26-3,5)/(0,1+1,8*0)=97,6 м/мин,
Для перевода скорости в км/час 97,6*60/1000=5,8 км/час скорость тредмила.
Анализ таблицы 3 показывает, что на 7-10-е сутки операции состояние когнитивных функций у пациента улучшилось: возросла скорость реакции и уменьшилось число ошибок в тестах исполнительных функций (СЗМР и УФП), уменьшилось количество пропущенных сигналов в тестах УФП и РГМ, улучшились показатели внимания и кратковременной памяти. Уровень индивидуальных изменений не соответствовал критериям ПОКД.
По данным ЭЭГ-исследования на 7-10-е сутки послеоперационного периода у пациента Б.А.В. были отмечены минимальные изменения тета1 (4-6 Гц) активности - 0.17% и умеренное увеличение бета1 (13-20 Гц) активности - 29.8% по сравнению с показателями перед операцией и прохождением курса тренировок (см. рис. 1).
Пример 2.
С.Ю.А., 1962 г.р., среднее-специальное образование, поступил в кардиологическое отделение ФГБНУ НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний с диагнозом: Ишемическая болезнь сердца. Стенокардия ФК II. Постинфарктный (31.01.2018 г.) кардиосклероз. ХСН I ФК II. Проведена плановая операция коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения. Длительность искусственного кровообращения - 103 мин., время пережатия аорты - 89 мин. В интраоперационном и раннем послеоперационном периоде осложнений не было. Пациенту в качестве предоперационной подготовки были назначены периндоприл 5 мг, бисопролол 5 мг, розувастатин 20 мг на ночь, кардиомагнил 75 мг в обед после еды, амлодипин 2.5 мг вечером. В послеоперационном периоде был продолжен прием вышеуказанных препаратов. После выписки из кардиохирургического отделения пациент был переведен на амбулаторное лечение, физических тренировок не проводилось. До проведения операции, а также на 7-10-е сутки после операции пациенту было проведено расширенное нейропсихологическое тестирование с оценкой базового когнитивного статуса по Краткой шкале оценки психического статуса (КШОПС), а также батареи тестов психофизиологического комплекса «Status PF». (Таблица 4). В те же временные интервалы было проведено ЭЭГ-исследование.
Как видно из приведенной таблицы, у пациента на 7-10-е сутки после операции на 2 балла снизился базовый когнитивный статус и ухудшилось состояние большинства оцененных когнитивных функций. Увеличилось количество ошибок в тестах исполнительных функций (СЗМР, УФП, РГМ), уменьшилось число переработанных знаков в корректурной пробе, запомненных чисел, слогов и слов. Диагностический уровень (20% снижение после операции по сравнению с предоперационным уровнем) когнитивного снижения для определения ПОКД достигнут по 7 показателям (более 20% тестовой батареи).
Согласно данным ЭЭГ-исследования в раннем послеоперационном периоде КШ у пациента С.Ю.А. обнаружено увеличение тета1 (4-6 Гц) активности на 40% и бета1 (13-20 Гц) активности - на 243% по сравнению с показателями перед операцией КШ в условиях ИК (см. рис. 2).
Предлагаемый способ профилактики является эффективным, позволяющим снизить частоту развития и выраженность ранней послеоперационной когнитивной дисфункции у пациентов после коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения. Способ доступен и легко воспроизводим.