Влияние гиперосмолярных растворов на внутричерепную гемодинамику у больных с внутричерепными кровоизлияниями

Нурпеисов А.З., Нурдинов М.А., Абаков Д.К., Г. К. Толбаева

ВЛИЯНИЕ ГИПЕРОСМОЛЯРНЫХ РАСТВОРОВ НА ВНУТРИЧЕРЕПНУЮ ГЕМОДИНАМИКУ У БОЛЬНЫХ С ВНУТРИЧЕРЕПНЫМИ

КРОВОИЗЛИЯНИЯМИ

Республиканский научный центр нейрохирургии, Астана

The task of intensive therapy in patients with intracranial hemorrhages, in critical condition, is to provide the damaged brain by enough oxygen. One of the effective way of normalization of cerebral oxygenation is a correction of intracranial hypertension. The application of hyperosmolar solutions to correct ICP increases cerebral perfusion pressure and improves cerebral oxygenation, has no effect on gas exchange and does not lead to an increase of extravascular water in lungs. Key words: hyperosmolar liquid, intracraneal hemorrhage, intracranial pressure, cerebral perfusion pressure.

Основной задачей интенсивной терапии больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии, является обеспечение пораженного мозга достаточным количеством кислорода. Одним из эффективных способов нормализации церебральной окси-генации является коррекция внутричерепной гипертензии [9]. Наиболее распространенным методом снижения внутричерепного давления (ВЧД) является использование гиперосмолярных препаратов [5]. К ним относят маннитол, гипертонические растворы хлорида натрия и комбинацию гипертонических растворов хлорида натрия с коллоидными препаратами.

В клинической практике наибольшее распространение получили растворы маннитола. Гипертонические растворы хлорида натрия изначально использовали не в целях снижения ВЧД, а для «малообъемной реанимации» у пациентов с геморрагическим шоком. По сравнению со стандартной противошоковой терапией малообъемная реанимация обеспечивала быстрое восполнение внутрисосудистого объема жидкости и приводила к увеличению сердечного выброса, артериального давления и улучшению микроциркуляции [1]. Для увеличения продолжительности гемодинамических эффектов были созданы комбинации гипертонических растворов хлорида натрия с коллоидными препаратами.

Несмотря на длительную историю использования гиперосмолярных растворов в интенсивной терапии, литературные данные, посвященные сравнению их церебральных и гемодинамических эффектов, крайне противоречивы, а в большинстве отделений реанимации и интенсивной терапии эти препараты применяют эмпирически, исходя из опыта конкретного врача.

В связи с этим целью настоящего исследования явилось определение влияния гиперосмо-лярных растворов на внутричерепное давление, церебральную оксигенацию и показатели цент-

ральной гемодинамики у больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии.

Материалы и методы

Обследовали 11 больных с внутричерепными кровоизлияниями травматического и нетравматического генеза с угнетением сознания до 4-9 баллов по Шкале Комы Глазго. Средний возраст пациентов составил 38±8 лет.

Всем больным проводили инвазивный мониторинг ВЧД (мониторы: Шпигельберг, «Hanni-Set», «Codman»), показателей центральной гемодинамики (PiCCOplus) и газового состава артериальной и оттекающей от мозга крови.

Для снижения ВЧД превышающего 20 мм рт.ст., использовали внутривенное введение 400 мл 15% раствора маннитола в течение 15 мин (п=9) или 200 мл 10% раствора хлорида натрия (№С) в течение 15 мин (п=11). До использования препаратов и через 5, 30 и 120 минут после их введения определяли ВЧД, насыщение гемоглобина кислородом в луковице яремной вены (SjO2), среднее артериальное давление (АДср), температуру артериальной крови (Ткр), сердечный индекс (СИ), индекс глобального конечно-диастолического объема (ИГКДО), вариабельность ударного объема сердца (ВУО), индекс периферического сосудистого сопротивления (ИОПСС), напряжение кислорода и углекислоты в артериальной крови (РаО2, РаТО2), церебральное перфузионное давление (ЦПД), отношение РаO2 к фракции кислорода во вдыхаемой смеси (РаО2/ FiO2) и внесосудистую воду легких (ИВСВЛ).

Фиксировали время, когда ВЧД вновь становилось выше 20 мм рт. ст.

Полученные на этапах исследования

данные сравнивали с исходными значениями. Использовали критерии Манна-Уитни и Уилкоксона. Различия считали достоверными

при уровне критерия значимости Р менее 0,05. Статистическую обработку полученных данных осуществляли при помощи пакета программ STATISTICA 6.0 (StatSoft, США).

Результаты исследования

На всех этапах исследования РаС02 и Ткр оставались стабильными и были сопоставимы между группами (Табл. №1).

Таблица 1

этапах исследования

Значения РаС02 (мм рт.ст.) и температуры крови (С°) на

Растворы Этапы исследования

Исходно 30 минут 120 минут

РаС02 Ткр РаС02 Ткр РаС02 Ткр

Маннитол 15% 28±3 36,6±1,5 28±4 36,3±1,3 30±1 36,5±1,6

№С1 10% 29,7±4,4 37,6±0,9 29,3±4,1 37,7±1,1 32,8±4,1 38±1,2

Введение всех исследованных растворов после применения 15% маннитола и 10% №С1

сопровождалось значимым снижением ВЧД ВЧД было выше 20 мм рт.ст. (21 ±9 мм рт.ст. и

через 5 и 30 минут (Табл. №2). Через 120 мин 29±8 мм рт. ст. соответственно).

Таблица 2

Влияние гиперосмолярных препаратов на ВЧД

Растворы Этапы исследования

Исходно 5 минут 30 минут 120 минут

ВЧД ЦПД ВЧД ЦПД ВЧД ЦПД ВЧД ЦПД

Маннитол 1 5% 32±10 80±13 16±5* 102±18* 18±12* 100±21* 21 ±9 97±25

ЫаС! 10% 34±10 82±13 14±4* 113 ±30* 15±7* 106±31 29±8 94±25

*- р<0,05 по сравнению с исходными значениями

Продолжительность снижения ВЧД составила (медиана, минимальное и максимальное значение) - 60 минут (от 30 до 280 минут) для 15% маннитола, 85 минут (от 60 до 150 минут) для 10% №С1. Использование всех исследованных растворов сопровождалось увеличением церебрального перфузионного давления (Табл. №2). Несмотря на снижение ВЧД и повышение ЦПД у больных, которым вводили 15% маннитол и 10% №С1, не отмечали достоверного увеличения церебральной оксигенации.

До использования маннитола SjO2 составило 74±7%, через 30 мин - 80±4%, через 120 мин -78±6%. До начала введения 10% №С1 SjO2 было 76±10%, через 30 мин - 82±7%, через 120 мин -75±3%. До начала инфузии препарата SjO2 составило 70±15%, через 30 мин - 76±13% (Р<0,05), через 120 мин -79±12%(Р<0,05).

Тенденцию к повышению осмоляльности плазмы крови отметили при использовании всех исследованных растворов (Табл. №3). Однако достоверных изменений получено не было.

Таблица 3

Влияние гиперосмолярных препаратов на осмоляльность плазмы крови

Растворы Этапы исследования

Исходно 30 минут 120 минут

Маннитол 15% 307±10 315±19 307±21

ЫаС! 10% 307±12 311 ±8 308±14

Помимо влияния на внутричерепное давление и церебральную оксигенацию препараты оказывали различное воздействие на центральную гемодинамику.

Введение 15% маннитола и 10% №С! практически не оказывало влияния на исследуемые параметры. При использовании 15% маннитола отметили достоверное увеличение СИ и снижение ИОПСС только через 5 минут после введения раствора. Использование 10% №С1 сопровождалось значимым увеличением СИ через 5 минут и достоверным снижением ИОПСС через 5 и 30 минут после введения препарата.

Важно отметить, что использование всех исследованных растворов не оказывало влияния на легочный газообмен и внесосудистую воду легких.

Обсуждение

Введение гиперосмолярных растворов является наиболее распространенным методом нехирургической коррекции внутричерепной гипертензии. Использование подобных препаратов приводит к возникновению временного градиента осмотического давления между плазмой крови и интерстициальным пространством мозга, вызывая перемещение жидкости во внутрисосу-дистое пространство [3, 14].

Основными механизмами действия гиперо-смолярных растворов являются [1]:

• Дегидратация головного мозга за счет создания гиперосмоляльности плазмы, приводящей к перемещению воды в сосудистое русло.

• Снижение вязкости крови, которое приводит к транзиторному увеличению мозгового кровотока и развитию рефлекторной вазоконстрикции.

• Вазоконстрикция в ответ на развитие гиперво-лемии вследствие перемещения воды в сосудистое русло

Среди гиперосмолярных препаратов

наиболее широкое применение в клинической практике нашел маннитол.

Во многих клинических и экспериментальных работах было показано, что однократное введение маннитола хотя бы на короткое время позволяет снизить ВЧД [3, 10, 12].

Однако данный эффект является преходящим, и через некоторое время ВЧД вновь увеличивается. По данным ряда исследователей, внутричерепное давление после первоначального снижения может даже увеличиться выше исходного уровня (так называемый эффект отдачи - rebound effect). Развитие эффекта отдачи связывают с накоплением маннитола в веществе головного мозга [4, 14]. При использовании маннитола необходимо тщательно контролировать осмоляльность плазмы крови. Необходимо учитывать, что повышение осмоляльности более 320 мОсм/кг способствует развитию почечной недостаточности. Осмотический диурез, вызванный маннитолом, может привести к гипотонии, особенно у пациентов с исходной гиповолемией [6, 8, 12].

Альтернативой использованию маннитола является применение гипертонических растворов хлорида натрия (NaCI). Коэффициент отражения (избирательная непроницаемость гематоэнце-фалического барьера для различных веществ) у гипертонических растворов NaCI выше, чем у маннитола, что делает их потенциально более эффективными осмотическими агентами [1, 5, 10]. Впервые применение подобных растворов у больных с черепно-мозговой травмой было описано в 1919 году Weed и McKibben [9]. Помимо влияния на ВЧД гипертонические растворы хлорида натрия способствуют коррекции гипово-лемии, увеличивают ОЦК, среднего АД и ЦПД [7, 13]. К другим положительным эффектам относят восстановление мембранного потенциала нейронов, поддержание целостности ГЭБ, а также модуляцию воспалительного ответа путем уменьшения адгезии лейкоцитов к эндотелию [4, 11].

Для увеличения продолжительности действия гипертонических растворов NaCI их комбинируют с коллоидными препаратами. Механизмы действия таких растворов помимо снижения ВЧД включают улучшение церебрального кровотока, доставки кислорода и реологических свойств крови [2, 7, 10].

Полученные в нашем исследовании данные подтверждают эффективность использования гиперосмолярных растворов для коррекции внутричерепной гипертензии.

Мы отметили статистически значимое снижение ВЧД при использовании как 15% манни-тола, так и 10% NaCI. Учитывая осмолярность использованных растворов (15% маннитол - 11З2 мосм/л, 10% NaCI - З400 мосм/л), мы предполагали, что по продолжительности действия они распределятся следующим образом: 10% NaCI, 15% маннитол.

Несмотря на снижение ВЧД мы не отметили достоверного увеличения насыщения гемоглобина кислородом в луковице яремной вены при использовании 15% маннитола и 10% NaCI. Известно, что повышение церебрального перфу-зионного давления является эффективной мерой увеличения перфузии и оксигенации головного мозга [1З]. Восстановление снабжения мозга кислородом приводит к снижению коэффициента экстракции кислорода и увеличению насыщения гемоглобина кислородом в венозной крови.

Важное практическое значение имеют полученные данные по влиянию гиперосмолярных растворов на центральную гемодинамику.

Введение 15% маннитола и 10% NaCI приводило только к кратковременному повышению сердечного индекса, не оказывая значимого влияния на глобальный конечно-диастолический объем крови. Полученные нами результаты

согласуются с данными литературы. Основными механизмами действия гипертонических растворов NaCI, приводящими к увеличению сердечного индекса, являются быстрая мобилизация эндогенной жидкости с последующим увеличением объема циркулирующей плазмы и положительный инотропный эффект [5].

Следует особо отметить, что мы не зафиксировали каких-либо побочных эффектов при использовании исследованных препаратов.

Выводы

1. Использование 15% маннитола, 10% NaCI является эффективной мерой коррекции внутричерепной гипертензии. Применение 15% маннитола и 10% NaCI не оказывает значимого влияния на церебральное перфузионное давление и церебральную оксигенацию.

2. Введение 15% маннитола и 10% NaCI

сопровождается кратковременным

увеличением сердечного выброса, не оказывая выраженного влияния на глобальный конечно-диастолический объем крови.

3. Использование 15% маннитола, 10% NaCI не оказывает влияния на легочный газообмен и не приводит к увеличению вне-сосудистой воды легких.

ЛИТЕРАТУРА

1. Bentsen G. et al. Predictable reduction of intracranial hyper tension with hypertonic saline hydroxyethyl siarch: a prospective clinical trial in critically ill patients with subarachnoid haemorrhage // Acta Anaesthesiol Scand. - 2004. - 48. - P. 1089-1095;

2. Berger S et al. Reduction of post-traumatic intracranial hypertension by hypertonic/ hyperoncotic saline/dextran and hypertonic mannitol// Neurosurgery. -1995. -37(1).-P. 98-107;

3. Bhardwaj A, Ulatowski J.A Cerebral Edema: Hypertonic Saline Solutions // Curr Treat Options Neurol. - 1999. - 1(3).-P. 179-188;

4. Boldt J. et al. Fluid choice for resuscitation of the trauma patient: a review of the physiological pharmacological, and clinical evidence //Can J Anaesth. -2004. -51 (5).-P. 500-513;

5. Cross J.S. et al., 1989 Hypertonic saline fluid therapy following surgery: a prospective study//J Trauma. -1989- 29(6). - P. 817-825;

6. Fenstermacher J.D. et al. Filtration and reflection coefficients of the rabbit blood brain barrier // Am J Physiol. -1966.-211(2). - P. 341-346;

7. Hannemann L et al. Hypertonic saline in stabilized hyperdynamic sepsis // Shock. - 1996. - 5(2). - P 130-134;

8. Hartl R. et al. Hypertonic/hyperoncotic saline reliably reduces ICP in severely head-injured patients with intracranial hypertension // Acta Neurochir. - 1997. - 70. -P.126-129;

9. Harukuni I. et al. Cerebral resuscitation: role of osmotherapy // J Anesth. -2002. - 16(3). P.229-237;

10. Kempski O. et al. «Small Volume Resuscitation» as Treatment of Cerebral Blood Flow Disturbances and increased ICP in Trauma and Ischemia // Acta Neurochir. -1996.-66.-P. 114-117;

11. Kirkpatrick PJ. et al. Early effects of mannitoi in patients with head injuries assessed using bedside muftimodality monitoring // Neurosurgery. -1996. - 39(4). -P.714-720;

12. Lang E.W., Chesnut R.M. Intracranial pressure and cerebral perfusion pressure in severe head injury // New Horiz. - 1995. - 3(3). - P. 400-409;

13. Prough et al. Rebound intracranial hypertension in dogs after resuscitation with hypertonic solutions from hemorrhagic shock accompanied by an intracranial mass lesion // J Neurosurg Anesthesiol. - 1999. - 11(2). - P. 102-111;

14. Schwarz S. et al. Effects of hypertonic saline hydroxyethyl starch solution and mannitol in patienis with increased intracranial pressure after stroke // Stroke. - 1998. - 29(8). - P. 1550-1555;

ТУЖЫРЫМ

Закымдантан миды жеткілікті мелшердегі отте-гімен камтамасыз ету, ауыр жатдайдаты ба^йек ішілік кан куйылтан наукастар емініц максаты болып табылады. Ба^йек ішілік гипертензиянын коррекциясы церебральды оттегілеуді калпына келтірудіц тиімді тзсілдерініц бірі болып табылады. Ба^йек ішілік кысымныц коррекциясы Yшін гиперосмолярлык ерітінділерді колдану цереб-

ральды перфузиялык кысымды арттырады жэне церебральды оттегілеуді жаксартады, екпелік газ алмасута эсер етпейді жэне екпедегі тамырдан тыс судыц жиналуына алып келмейді.

Негізгі сездер: гиперосмолярлык ерітінді, бассуйек ішілік кан куйылулар, бассуйек ішілік кысым, церебральды перфузиялык кысым.

РЕЗЮМЕ

Задачей интенсивной терапии у больных с внутричерепными кровоизлияниями, находящихся в критическом состоянии, является обеспечение пораженного мозга достаточным количеством кислорода. Одним из эффективных способов нормализации церебральной оксигенации является коррекция внутричерепной гипертензии. Применение гиперосмолярных растворов для коррекции ВЧД увеличивает церебральное пер-

фузионное давление и улучшает церебральную оксигенацию, не оказывает влияния на легочный газообмен и не приводит к увеличению внесосу-дистой воды легких.

Ключевые слова: гиперосмолярные растворы, внутричерепные кровоизлияния, внутричерепное давление, церебральное перфузионное давление.