Глава 12 МОНИТОРИНГ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ ХИРУРГИЧЕСКОГО БОЛЬНОГО МОНИТОРИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ФУНКЦИЙ ИНВАЗИВНЫЙ МОНИТОРИНГ МОНИТОРИНГ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ НЕИНВАЗИВНОЕ МОНИТОРИРОВАНИЕ Благодаря всем техническим новшествам последнего десятилетия хирурги теперь перегружены мониторами в операционной и палате интенсивной терапии. Но даже самая изощренная и современная электронная система не заменит пристального наблюдения за больным опытного и квалифицированного профессионала в" клинике. Мониторирование основных функций Мониторирование, которое может быть инвазивным и неинвазивным (табл. 12.1), поставляет врачу целый ряд показателей деятельности организма больного (табл. 12.2). Показатели артериального давления, частоты сердечных сокращений, температуры, числа дыхательных движений мони-торируются чаще всего, так как это сделать довольно просто. Такие показатели следует определять рутинно у всех больных. Наблюдение за состоянием сознания пациента дает ключевую информацию о наличии у него гипоксемии, гиперкапнии и ацидоза. Беспокойство и нарушение сознания могут быть ранними признаками сепсиса и нарушения мочеотделения. Таблица 12.1. Процедуры мониторирования Неинвазивные Физикальное исследование Электроизмерение поверхностными электродами (например, ЭКГ, ЭЭГ) Импедансная флебография Артериальная тонометрия Исследование газов с помощью накожных датчиков Радиологическое исследование Macс-спектрометрия у постели больного Исследование состава выдыхаемого воздуха Инвазивные Внутривенная инъекция и забор крови из капилляров и периферических вен Использование для ЭКГ и ЭЭГ кожных игольчатых электродов Термометрия в прямой кишке Катетеризация мочевого пузыря для анализа деятельности почек Исследование содержания кислорода в тканях Исследование напряжения газов и рН в артериальной и венозной крови Высокоинвазивные Катетеризация артерий и центральной вены Зондирование полостей сердца Чрескардиальное зондирование a. pulmonalis для исследования показателей давления и кровотока Исследование субарахноидального давления Исследование давления и потока цереброспинальной жидкости Таблица 12.2. Некоторые физиологические показатели (расположенные по мере увеличения их специфичности) 1. Артериальное давление (АД) 2. Число дыханий в минуту, число сердечных сокращений (ЧСС) 3. Температура 4. Гематокрит и концентрация гемоглобина 5. Объем и частота мочеотделения 6. Центральное венозное давление (ЦВД) 7. ЭКГ и рентгенрграфия 8. Содержание электролитов в сыворотке (Na+, Сl, НС03, азот мочевины, креатинин) 9. Газы артериальной крови, рН 10. Объем выдоха, частота дыхания, минутный объем 11. Экскреция натрия, функция почек, клиренс креатинина 12. Осмоляльность мочи и плазмы, осмолярность и клиренс свободной воды 13. Электроэнцефалография (ЭЭГ) 14. Внутричерепное давление 15. Артериальное и капиллярное давление заклинивания в a. pulmonalis 16. Сердечный выброс (СВ) и другие гемодинамические показатели 17. Различные показатели транспорта кислорода, доставка, потребление и извлечение 18. Содержание углекислого газа в конечном объеме выдыхаемого воздуха 19. Масс-спектрометрия 20. Чрескожное содержание кислорода и углекислого газа Артериальное давление (АД). АД — это показатель, который мониторируется чаще других показателей гемодинамики и отражает циркуляторный статус организма в целом. АД падает при гиповолемии в результате потери крови или жидкости, при сердечной недостаточности и в терминальной фазе большинства болезней. Различные виды давления крови не говорят прямо об уменьшении объемного кровотока и объема крови, они, скорее, свидетельствуют, о дефиците циркуляторного восполнения. Нормальное АД, определяемое с помощью манжетки сфигмо-манометра, у молодых субъектов составляет примерно 120/80 мм рт. ст., увеличиваясь с возрастом. Обычно считается, что верхней границей нормального систолического АД является величина 160, а диастолйческо-го — 100 мм рт. ст.; давление выше указанных величин считается повышенным. Важной величиной служит пульсовое давление, которое равно разнице между систолическим и диастолическим показателями. Среднее артериальное давление (СрАД) равняется диастолическому + 1/3 пульсового давления. Внутриартериальное давление обычно измеряется у больного в критическом состоянии и представляет собой информацию в виде длинной волнообразной кривой. Показателем для такого продленного мони-торирования могут быть шок, критический этап развития болезни и необходимость интраоперационного или послеоперационного мониторирования при обширных оперативных вмешательствах. При таком типе мониторинга можно часто исследовать газы крови. Внутриартериальный катетер может быть введен в радиальную, бедренную или аксиллярную вену. Осложнения случаются нечасто, но встречаются гематомы и кровотечения в области стояния катетера, повреждение сосудистой интимы иглой или проводником, артериовенозная фистула и псевдоаневризма, артериальный тромбоз, артериальная .непроходимость, ишемия или инфекция. Частота сердечных сокращений (ЧСС). Обычно ее исследуют при пальпации рукой пульса на a. radialis. Также исследование можно провести автоматически при ЭКГ или внутриартериальном мониторировании. Тахикардия — это ЧСС более 100 сокр/мин. При ЭКГ должно быть исследовано: ЧСС, нерегулярность появления волн, экстрасистолы и патология изолинии. Показатель ЧСС очень неспецифичен, но его увеличение позволяет заподозрить инфекцию, возбуждение, снижение объема жидкости в организме, боль и другой дискомфорт. Температура. Температуру тела измеряют per os или per rectum. В Операционной комнате или в отделении реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) температуру определяет с помощью термопары. Подъемы температуры связаны с инфекцией, появлением участков некроза в тканях, поздними фазами развития злокачественного процесса, болезнью Ходжкина, лейкозом, повышением метаболической активности в организме. Гипотермия ассоциируется с поздними фазами септического шока, снижением метаболической активности (прежде всего — гипотиреоидизм), недоеданием и контактом с охлажденной внешней средой. Число дыхательных движений. Один из ранних признаков реакции больного на снижение Ра кислорода (PaQ) или на повышение Ра углекислого газа (Расо ) — это увеличение числа дыханий в единицу времени. У взрослого *число дыханий более 30 в 1 мин говорит о существенном неблагополучии в этой системе. Нормальная частота — 10-16 вдохов в 1 мин. Медицинский работник также должен обратить внимание на тип дыхания. Частое неглубокое дыхание характерно для интерстициального отека, в то время как большой дыхательный объем типичен для сосудистой легочной патологии, метаболического ацидоза или сепсиса. При частоте менее 12 дыханий в 1 мин надо думать о депрессии ЦНС. При нерегулярных дыхательных движениях следует заподозрить заболевание ЦНС или сердечно-сосудистую патологию. Масса тела. Ежедневный учет массы тела служит важным показателем водного баланса организма. Мочеотделение. Почасовой диурез (его нормальная величина — 0,5 мл/кг в 1 ч) является реальным тестом, характеризующим перфу-зию почек. Мониторирование функции почек также возможно при исследовании осмоляльности плазмы (П. ,осм) и мочи (М. оси), также как по клиренсу свободной и осмолярно активной воды. Отношение М. осм/П.осм > 1,7 свидетельствует о хорошей концентрационной способности почек. Формулы клиренса осмолярной нагрузки (Кл. оси) следующие: Кл. осм = М. осм/П. оси-диурез за 1 ч; N = 100-J25 мл/ч. Клиренс креатинина (Кр. кл.) отражает гломерулярную активность: Кр. кл. = М. кр. -диурез за 1 ч • 1,73/ П. кр. • 60- площадь поверхности тела; N = 100-125 мл/ч. М — моча; П — плазма; N — норма. Инвазивный мониторинг АНАЛИЗ ГАЗОВ АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ Данные показатели характеризуют такие величины, как рН, эффективность транспорта газов, шунтирование крови, кислородно-транспортную способность и доставку кислорода в ткани. Кислород переносится в соединении с гемоглобином; доставка кислорода определяется величиной кровотока и количеством кислорода, связанного с гемоглобином. Расчет количества альвеолярного кислорода может быть сделан на основании уравнения: Ра0 = Fi0 (Рб — 47) — Рсо /0,8, где Рб — барометрическое давление; 47 — вода, давление водяных паров; Fi0 — фракция поглощенного кислорода. Поглощение кислорода = артериальный транспорт кислорода — венозный транспорт кислорода = СИ • 13,9 • НЬ • (насыщение артериальной крови кислородом —насыщение венозной крови кислородом), где НЬ — гемоглобин, СИ — сердечный индекс. Содержание кислорода = связанный кислород + растворенный кислород = НЬ • 13,9 • 02 + Р0г- 0,003. Частота возникающей потребности в исследовании газов крови зависит от клинической ситуации. Важно следить за тенденцией в динамике газов крови, чтобы можно было аргументированно предсказывать и устранять острую дыхательную декомпенсацию. Мониторирование содержания углекислого газа в остаточном объеме может быть крайне важным диагностическим инструментом при различных клинических ситуациях, включая злокачественную гипертермию, тромбоэмболию легочной артерии и падающий сердечный выброс. Деятельность сердечно-сосудистой системы при острой патологии Оценка кислородного транспорта (или доставка кислорода из атмосферы к митохондриям клеточной массы тела) может быть использована как наиболее важный показатель мониторинга, характеризующий конечный выход больного из рассматриваемой патологической ситуации. Период непосредственно после острой травмы характеризуется понижением .потребления кислорода (V кислорода), которое может быть меньше нормы. Вслед за периодом первоначального оживления (реанимации) отмечается быстрое увеличение V кислорода. Таким образом, увеличение системного V кислорода является характерной реакцией на травму. Уровень плазменного лактата. Клиницист может использовать показатель уровня лактата в крови для обнаружения участков тканей в организме, где нарушена тканевая перфузия. Тканевая гипоксия стимулирует анаэробный метаболизм с последующей гиперпродукцией лактата. КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ВЕНЫ Наиболее частым показанием к проведению катетеризации центральной вены служит потребность в надежном венозном доступе для проведения жидкостной терапии, введения лекарств, парентерального питания и монито-рирования центрального венозного давления. КАТЕТЕРИЗАЦИЯ ЛЕГОЧНОЙ АРТЕРИИ Данные клинического наблюдения и их интерпретация у критически больного пациента могут быть не вполне объективны. Катетеризация a. pul-monalis позволяет осуществить качественный скачок в получении физиологической информации о больном, который находится в критическом состоянии и нуждается в проведении адекватной терапии. Вообще говоря, такая манипуляция показана в том случае, если полученная впоследствии информация будет способствовать принятию оптимального решения по терапии данного больного (табл. 12.3). Таблица 12.3. Клинические ситуации, при которых рекомендуется провести катетеризацию a. pulmonalis Общие Шок, несмотря на проведение обдуманной адекватной жидкостной терапии Олигурия, которая сохраняется, несмотря на проведение обдуманной адекватной жидкостной терапии Для оценки эффекта увеличения внутрисосудистого объема на деятельность сердца Для выделения сердечно-сосудистого компонента из дисфункции организма, затрагивающей множественные органы и системы Хирургические Предоперационная оценка и лечение в ходе операции у больных с хирургическим риском У пациентов, которым требуется обширное вмешательство на сердце и магистральных сосудах Послеоперационные сердечно-сосудистые осложнения Полисистемная травма Тяжелые ожоги Легочные Для дифференциации низкого АД (РДСВ) и кардиогенного отека легких Для оценки эффекта энергичной поддерживающей терапии системы дыхания больного на состояние его сердечно-сосудистой системы Сердечные Инфаркт миокарда, осложненный расстройством полостной функции сердца или отеком легких Лечение нестабильной стенокардии путем введения нитроглицерина внутривенно Ситуация с застойной сердечной недостаточностью, не реагирующей на простую терапию (для управления преднагрузкой и терапией вазодилататорами) Легочная гипертензия (для диагностики и мониторирования лекарственной терапии) Мониторинг деятельности сердечно-сосудистой системы Необходимо сделать два важных замечания, касающихся физиологии кровотока. Сердечный выброс, взятый изолированно, не является показателем сократительной способности миокарда, а АД не является индикатором объемного кровотока. Сердечный выброс (СВ) — реальная масса крови, выбрасываемая сердцем, соотносится с ударным объемом и частотой сердечных сокращений и определяется величинами преднагрузки и постнагрузки. Посгпнагрузка — это импедансная величина по отношению к систолическому выбросу сердца с учетом сосудистого сопротивления, АД и вязкости крови. Преднагрузка — это степень растяжения мышечного волокна в результате наполнения желудочков кровью во время диастолы. Определение у кровати больного таких основных гемодинамических показателей, как сердечный выброс и давление заклинивания a. pulmonalis, важно для рационального лечения хирургического больного, находящегося в критическом состоянии. Катетеризация a. pulmonalis катетером Свана—Ганца входит в настоящее время в обычную практику. Давление заклинивания в легочной артерии (ДЗЛА) соответствует величине давления в левом предсердии и измеряется на расстоянии от кончика катетера до левого предсердия. Факторы, которые могут влиять на ДЗЛА, включают патологию митрального клапана, патологию легких, сниженную податливость желудочков и фактор вентиляции под положительным давлением в конце выдоха. Результаты исследования содержания кислорода в центральной вене являются наиболее важной информацией, получаемой при катетеризации a. pulmonalis. Содержание кислорода в смешанной венозной крови отражает уровень, до которого организм использует кислород крови. У хирургических пациентов, находящихся в критическом состоянии, эта величина не коррелирует с результатами индивидуальных определений напряжения кислорода в тканях, а только отражает общий баланс между потреблением и доставкой 02 в конкретном участке организма. Недавним достижением явилось создание фиброволоконных световых катетеров для длительного исследования насыщения кислородом смешанной венозной крови в a. pulmonalis. Таким образом, цель мониторирования гемодинамики заключается в выяснении вопроса: доставка кислорода в ткани соответствует или превышает их метаболические потребности (табл. 12.4). МОНИТОРИРОВАНИЕ ВНУТРИЧЕРЕПНОГО ДАВЛЕНИЯ Результаты физикальных исследований не позволяют высказаться уверенно о наличии повышенного внутричерепного давления (ВЧД), поэтому единственный выход из положения — это прямое исследование данного показателя. МОНИТОРИРОВАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДЫХАНИЯ Мониторирование показателей вентиляции и газообмена у хирургического больного в критическом состоянии весьма важно при решении вопроса о необходимости проведения вспомогательной вентиляции. Оценка реакции на терапию позволяет проводить вентиляцию в оптимальном режиме и объективно указывать время прекращения мониторирования. МОНИТОРИРОВАНИЕ ВЕНТИЛЯЦИИ Некоторые показатели легочного объема целесообразно исследовать при мониторировании вентиляционной функции организма больного, находящегося в палате интенсивной терапии (ПИТ). Сюда входят: дыхательный объем, жизненная емкость легких, минутный объем и объем мертвого пространства. Таблица 12.4. Характеристика деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем
Информация, необходимая для расчетов | Сокращения
1. Определить площадь поверхности тела (ППТ), используя показатели роста и массы тела и соотнося их с картой ППТ (показатель ППТ используется, чтобы полученные функциональные величины сравнить с размерами тела пациента) | ППТ
2. Определить величину сердечного выброса, используя средний показатель из 5 измерений (10 мл D5W, введенные в прокси-мальный участок) | СВ
3. Получить образец артериальной крови, поместить его в газоанализатор и в оксиметр | Артериальная; рНа, Ра02,Pас02; насыщение артериальной крови 02(по оксиметру)
4. Получить образец смешанной венозной крови (используя шприц с раствором гепарина) из дистального отдела катетера в a. pulmonalis, спустя 2-3 мин поместить образец в газоанализатор и оксиметр | Смешанная венозная: рНв, РвСO2,Рв02 насыщение венозной крови О2 (по оксиметру)
5. Исследовать частоту сердечных сокращений | ЧСС
Продолжение табл. 12.4
6. Исследовать центральное венозное давление | цвд
7. Исследовать давление заклинивания в легочной артерии | ДЗЛА
8. Исследовать общее систолическое и диастолическое артериальное давление или среднее артериальное давление (СрАД = ДАД + 'А, (САД - ДАД) | САД, ДАД, СрАД
9. Исследовать систолическое и диастолическое артериальное давление или среднее артериальное давление в a.pulmonalis | Ра, САД, ДАД, СрАД
10. Исследовать фракцию поглощенного кислорода (Fio2 ) | Фр. погл. 02
11. Исследовать уровень гемоглобина | Нь
12. Исследовать положительное давление в конце выдоха | ПДКВ
13. Также должны быть отмечены лекарства, воздействующие на сердечно-сосудистую систему, и результаты исследования уровня лактата |
Неинвазивное мониторирование По мере совершенствования медицинской электронной аппаратуры информация может быть получена при использовании неинвазивной пульсовой оксиметрии, мониторирования конечного содержания углекислоты в дыхательном объеме, при эхокардиографии (ЭхоКГ) и вычерчивании графиков метаболических кривых. Суммарная информация по некоторым из указанных исследований представлена в табл. 12.5. Таблица 12.5. Некоторые показатели, характеризующие деятельность сердечно-сосудистой и дыхательной систем
Расчеты и формулы | Нормальные величины (ед.)
Гемодинамика
1. Сердечный индекс (СИ) = СВ/ППТ (прямой показатель гемодинами-ческой деятельности, объема крови, выбрасываемого желудочком в 1 мин) | СИ = 2,5-4,0 л/(мин-м2)
2. Ударный индекс (УИ) = СИ-1000/ЧСС (средний объем, выбрасываемый желудочком сердца с каждым сокращением) | УИ = 35-40 мл/м2
3. Индекс системного сосудистого сопротивления = СрАД - ЦВД -80 (общепринятый показатель сопротивления гкровотоку в системной циркуляции) ; | ИССС = 2180*210 ДИН/(С'СМ5*М2)
4. Индекс легочного сосудистого сопротивления = ЛСрАД — ДЗЛА *80 (показатель сосудистого сопротивления в русле a. pulmonalls, расчет как для ИССС) | ИЛСС* = 240±45 дин/(с«см5фм2)
Дыхание и оксигенация
Содержание кислорода -= связанный 02 + растворенный 02 = (НЬ • 1,39 • 02насыщ.) + + (Ро2 • 0,003) | ( 1 ,39 мл 02 может связываться с 1 г НЬ, хотя использ) ются также показатели 1,34 и 1,36; 0,003 — коэффициент растворимости кислорода)
5. Содержание О2 в артериальной крови = (НЬ • 1,39 • HbaQ ) + (Рап • 0,003), где НЬап - 2 насыщение артериальной крови кислородом, Ра02 — артериальное Р02 | Сод. арт. О2 = 20 об%
6. Содержание 02 в смешанной венозной крови = (НЬ • 1,39 • НЬв0 ) + + (Рвп • 0,003), где НЬв0 = насыщение смешанной венозной крови 02, Рв02 — Р02 смешанной венозной крови. | Сод. вен. 02= 15 об%
7. Артериовенозная разница по кислороду: (А-В)02 разн. = Сод. арт. 02 - Сод. вен. О2 (измерение разности в содержании 02 между артериальной и венозной кровью) | Разница (а-в) 02, или (А-В)02= 3,5-5,0.об%
8. Транспорт кислорода = = Сод. 02 • СВ • 10, где СВ — сердечный выброс. Расчет: а) перенос О2 арт. кровью по Сод. арт. О2; б) перенос 02 смеш. вен. кровью по Сод. вен. 02; в) 10 — коэфф. для пересчета мл О2/100 мл крови в мл 02/л крови (DQ — доставка (снабжение) или транспорт 02, соответствует тотальной доставке 02 в ткани) | D0 = 900-1200 мл /мин
9. Потребление кислорода: А, индексированное = (Сод. арт. 02 - Сод. вен. 02 • СИ • 10) = арт. трансп. 02 — вен. трансп. 02 = = СИ • 13,9 • НЬ (нас. арт. О2 - нас. вен. 02); Б, неиндексированное, использование вместо СВ Vо (250 мл /мин) = Сод. (а-в) О2 * СВ * 10 (кислород, извлекаемый тканями из арт. крови в ед. времени) | Vn=l 10-150 млДмин-м2)
10. Альвеолярный 02 (альв.О2) = = FI (760-47) - Р /0,8, где 760 — барометрическое давление, 47 — давление водяного пара, 0,8 — дыхательный коэффициент |
11 . Альвеолярно-артериальный градиент 02 (А-а градиент) = = Альв. 02 — арт.02 = PAQ - PaQ (соответствует разнице между парциальным давлением 02 в альвеолярном воздухе и артериальной крови) |
12. Содержание 02 в легочных капиллярах = связан. 02 + раствор. 02 = = (НЬ • 1,39 • НЬ0 ) + (альв.Ра0 • 0,003). а) принять HbQ =2100%, или 1,0; б) рассчитывать альв. PQ больше в 10 раз (содержание 02 в крови, которая перфузирует вентилируемую альвеолу, когда PaQ достаточно для полного насыщения НЬ) | Капил. сод. 02 = 21 об%
13. Шунтирование или примесь венозной крови = Qs/Qt = = (Сод.С02 - Сод.арт.02) /(Сод.С02 - Сод. вен. О2); a) Q — сердечный выброс (СВ); б) S — шунт; в) t — тотальный. Фракция СВ в идеальном легком не оксигенирована | Qs/Qt<0,05