Предоперационная оценка параметров внешнего дыхания и показатели гемодинамики у телят для имплантации систем вспомогательного кровообращения

Биомедицина» № 2. 2010. C. 70 — 74

е ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ХИРУРГИЯ

Предоперационная оценка параметров внешнего дыхания и показатели гемодинамики у телят для имплантации систем вспомогательного кровообращения

Э. К. Гасанов *, Е. В. Сагалова *, А. В. Муха 2, С. Б. Трухманов1

Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов им. академика В.И. Шумакова Минздравсоцразвития,Москва 2Научный центр биомедицинских технологий РАМН,Московская обл.

Контактная информация: Гасанов Эюб Кяримович (499)1907705 Сагалова Елена Владимировна (499)1907705, моб. 8(909)6389156 e-mail: lubomudrova_elen@mail.ru

В настоящей работе нами были проанализированы 27 успешных случаев имплантации различных систем вспомогательного кровообращения в период с 2001 по 2009 год. Была проведена оценка функционального состояния телят в дооперационный период, которая включала в себя исследование показаний внешнего дыхания, кислотно-щелочного баланса и газов крови, а также ряд гемодинамиче-ских показателей. На основании проведенных исследований были выработаны рекомендации по подготовке животных к эксперименту, что позволит в дальнейшем уменьшить число послеоперационных осложнений.

Ключевые слова: гемодинамика, вспомогательное кровообращение, потребление кислорода.

Специфика работы устройств вспомогательного кровообращения (ВК) и искусственного сердца (ИС) требует выбора биологической модели, более близкой к человеку. В этом плане вполне подходящим объектом являются телята, поскольку их анатомические и биологические особенности позволяют легко переносить результаты экспериментальных исследований в клиническую практику [3].

Спокойное поведение телят в клетке, в отличие от собак, позволяет в течение длительного времени наблюдать за ними и проводить необходимые исследования.

Отбор телят для проведения экспериментов по имплантации систем ВК проводили в животноводческих хозяйствах, благополучных по инфекционным заболеваниям. Отбирали клинически здоровых телят, с крепкой конституцией и хорошей упитанностью. Важным критерием при отборе телят являлись живая масса (ЖМ) и обхват грудной клетки (ОГК). Оптимальными параметрами считаются: возраст 2,5-3 месяца, ОГК = 98-106 см и ЖМ = 75-95 кг. Доставку телят в виварий НИИТ и ИО производили автотранспортом, с предварительной антистрессовой терапией (0,3 мг рампуна

и 0,3 мг атропина сульфата). В виварии животные содержались в индивидуальных клетках (4 м2) с отдельными кормушками и поилками до операции имплантации систем ВК. Адаптация телят в условиях вивария в среднем составляла 7-14 суток, этого периода достаточно для привыкания к новому рациону питания, новой обстановке, проведения различных обследований.

Материалы и методы

В настоящей работе обобщены исследования по оптимизации содержания 27 телят (бычков) черно-пестрой породы. Перед началом имплантации систем ВК в течение 3-5 дней телят приучали к послеоперационной жизни: телята находились в послеоперационной клетке, в течение 1-1,5 часов в день ходили по тредбану и привыкали к новой окружающей среде. У телят ежедневно производили исследования параметров внешнего дыхания (частота дыхания, дыхательный объем, потребление кислорода, минутный объем дыхания), регистрировали ЭКГ, измеряли артериальное давление, определяли минутный объем крови, ударный объем. Кроме того, из яремной вены и сонной артерии брали кровь для анализа кислотнощелочного баланса и газов крови.

Исследование параметров внешнего дыхания проводили на спирографе СГ-1М (рис. 1, 2), который предназначен для общей и раздельной спирографии - регистрации дыхательных объемов легких. Оценку спирограммы и расчет основного объема производили следующими способами:

- частоту дыхания (ЧД) определяли, подсчитывая число вдохов и выдохов в минуту;

- дыхательный объем (ДО) определяли, замеряя амплитуду записи в милли-

Рис. 1. Теленок во время тренировки дыхания и измерения параметров внешнего дыхания. 1 - маска, 2 - спирограф.

Рис. 2. Спирограф.

метрах и умножая полученные данные на 20 (в данном приборе 1 см перемещения колокола спирометра соответствует 200 мл);

- потребление кислорода (РО2) определяли по наклону спирограммы, замеряя высоту наклона в миллиметрах, деля эту величину на количество минут, соответствующих продолжительности записи дыхания (между принятыми для замера точками) и умножая на 20 мл;

- количество воздуха, вдыхаемого в минуту, или минутный объем дыхания, равен дыхательному объему, умноженному на число дыханий в 1 минуту.

За рассматриваемый период времени (2001-2009 гг.) успехи имплантации разных систем вспомогательного кровообращения, проводимых лабораторией вспомогательного кровообращения

и искусственного сердца и лабораторией подготовки и проведения экспериментальных исследований ФГУ НИИТ и ИО Росмедтехнологий, позволили добиться длительного выживания экспериментальных животных. В то же время, несмотря на отработанность методики имплантации систем ВК, встречается еще ряд трудностей. К ним относятся развитие артериальной гипоксемии, связанной с особенностями строения легких у телят. Профилактика легочных осложнений до, во время и после операций при имплантации систем ВК остается одной из проблем. Пусковым механизмом нарушений газообмена во время операции является комплекс патофизиологических процессов, возникающих в результате искусственной вентиляции легких (ИВЛ) и имплантации систем ВК (ателектазы, накопление внесосудистой жидкости в легких, увеличение внутри-

Таблица 1

Некоторые показатели внешнего дыхания у телят

Показатель М ± т

Частота дыхания, ЧД/мин. 27,2 ± 6,1

Дыхательный объем, ДО, мл/мин. 870,3 ± 48,9

Минутный объем дыхания, МОД, л/мин. 23,7 ± 2,1

Потребление кислорода, мл/мин. 540,9 ± 2,59

легочного шунтирования крови, пневмония) [1, 2].

Результаты и обсуждение

Учитывая вышесказанное, нами проведена оценка функционального состояния организма телят в дооперационный период. Для этого в первую очередь исследовали показатели внешнего дыхания, которые представлены в табл. 1.

Таблица 2

Некоторые показатели кислотно-щелочного баланса и газы крови у телят

Показатель Биологическая среда М ± т

РН Артерия 7,4 ± 0,03

Вена 7,34 ± 0,05

НЬ, г% 11,3±1,7

НЬ02, мм рт.ст. Артерия 95,0±3,1

Вена 71,3±2,3

Не^ % 27,9±1,9

ВВ буферное основание, мэкв/л Артерия 37,5 ± 2,0

Вена 36,3 ± 1,5

SB стандартные бикарбонаты, мэкв/л Артерия 18,7 ± 1,2

Вена 16,3 ± 1,5

ВЕ сдвиг буферных оснований, мэкв/л Артерия -5,3 ± 1,7

Вена -7,5 ± 2,1

Рсо2 , мм рт.ст. Артерия 40,2 ± 3,5

Вена 46,5 ±2,3

Ро2 , мм рт.ст. Артерия 90,1 ± 6,3

Вена 40,3 ± 4,2

Наряду с показателями внешнего дыхания определялись кислотно-щелочной баланс и газы крови. Эти данные представлены в табл. 2.

Таблица 3

Некоторые гемодинамические показатели у телят

Показатель М ± m

ЧСС, мин. 103,5 ± 3,2

Ра.сис., мм рт.ст. 132,4 ± 4,5

Ра.диаст., мм рт.ст. 84,3 ± 2,7

МОК, л/мин 6,7 ± 1,6

УО, мл/мин 64,7 ± 11,1

СИ, л/(мин-м2) 3,6 ± 0,4

При подготовке телят к экспериментам определялись гемодинамические показатели, которые представлены в табл. 3.

Проведение подобной тактики подготовки позволило уменьшить число предоперационных осложнений.

Выводы

Все сказанное делает необходимым еще раз вернуться к актуальности проСписок литературы

1. Дементьева И.И., Черная М.А., Морозов Ю.А. Факторы риска развития дыхательной недостаточности после операций на сердце в условиях искусственного кровоо-бращения//Вестник интенсивной терапии,

блемы отбора и подготовки телят к экспериментам по имплантации систем ВК.

По нашим оценкам, оптимальное содержание телят до проведения экспериментов составляет 7 - 14 суток. За 48 часов до проведения эксперимента у телят из рациона исключаются сено, за 24 часа

- комбикорм и корнеплоды, за 20 часов

- вода. Для предотвращения бродильных процессов в рубце (преджелудке) телят, которые приводят к тимпании (вздутию рубца), за 20 часов до эксперимента животные получали 2 грамма тинидазола, подавляющего микрофлору: простейшие (инфузории) и бактерии. За 2 часа до эксперимента давали 1 грамм тинидазола и 200-300 мл 3% раствора калия.

Таким образом, оценка функционального состояния организма телят в доопера-ционный период в динамике позволяет выработать физиологически обоснованную подготовку животных для эксперимента по имплантации систем вспомогательного кровообращения, а также проводить анестезию у них на должном уровне.

2. Кассиль В.Л., Выжигина М.А., Лескин Г.С.

Искусственная и вспомогательная вентиляция легких. М.: Медицина, 2004. С. 480.

3. Шумаков В.И., Зимин Н.К., Иткин Т.П.

Искусственное сердце. М.: Наука, 1988. С. 201.

2004. № 3. C. 41-43.

Preoperative estimation of external breath parameters and hemodynamics parameters at calve for implantation of assistant blood circulation systems

E. K. Gasanov, E.V. Sagalova, A.V. Mukha, S. B. Trukhmanov

In the present work we had been analyzed 27 successful cases of implantation of various systems of assistant blood circulation during with 2001 for 2009. The estimation of a functional condition calve in preoperative the period which included research of indications of external breath, acid alkaline balance and gases of blood, and also a number hemodynamics parameters has been lead. On the basis of the lead researches recommendations on preparation of animals for experiment that will allow to reduce in the further number of postoperative complications have been developed.

Key words: Hemodynamics, assistant blood circulation, consumption of oxygen.