Известно, что один из видов сверхмедленных биопотенциалов (СМБП), устойчивый потенциал милливольтового диапазона – постоянный потенциал (ПП), в отведении лоб-тенар как интегральный показатель функционального состояния человека отражает меру координированности межорганных и межсистемных нейрогуморальных взаимоотношений при ведущей регулирующей роли центральной и вегетативной нервной системы [10, 3].
Термин «постоянный потенциал» используется для описания устойчивых во времени биопотенциалов головного мозга и других органов и тканей. Постоянный потенциал отличается стабильностью величины в течение больших отрезков времени (минуты, часы), возможностью скачкообразного или относительно плавного сдвига в сторону повышения или понижения исходных значений и дальнейшей стабилизации их на новом уровне. Использование нейрофизиологами постоянного потенциала, как маркёра уровня бодрствования (функционального состояния) открыло новые возможности перед исследователями [11].
Имеются литературные данные, указывающие на тесную взаимосвязь уровня возбуждения клетки со степенью ее гидратации. Так, деполяризация клеточной мембраны сопровождается гипергидратацией клетки и относительной дегидратацией внеклеточного пространства, а гиперполяризация приводит к противоположным изменениям [2, 1, 12].
В условиях дисгидрии дегидратация периферических тканей сопоставима с высокими негативными значениями постоянного потенциала, тогда как тканевая гипергидратация соотносится с низкими негативными и позитивными величинами постоянного потенциала при регистрации последнего с поверхности тела в отведении «центральная точка лба – тенар доминирующей руки». Следует подчеркнуть, что физиологическая основа феномена сверхмедленных биопотенциалов предполагает возможность интегральной оценки водно-электролитного статуса в рамках функционирования организма в целом с учетом состояния компенсаторных механизмов [5, 6].
Цель – определить взаимосвязь уровня постоянного потенциала с показателями водно-электролитного баланса в периоперационном периоде у пациентов, перенесших обширные абдоминальные операции в условиях сочетанной анестезии.
Материалы и методы исследования
В работе обобщены и представлены результаты ретроспективного исследования 105 пациентов, которым проводились различные плановые оперативные вмешательства на органах брюшной полости (панкреатодуоденальная резекция, гастрэктомия, резекция желудка), длительностью свыше 3 часов в условиях сочетанной анестезии: интраоперационная седация на основе применения бензодиазепинов и пропофола с ИВЛ в комбинации с продленной ЭА. Мужчины составили 47,2 %, женщины – 52,8 %.
До операции проводилась регистрация уровня постоянного потенциала, неинвазивно в отведении «центральная точка лоб – тенар» с использованием жидкостных AgCl электродов и высокоомного усилителя постоянного тока с возможностью компьютерной обработки получаемых данных [14]. В зависимости от уровня постоянного потенциала (ПП) было выделено три группы (таблица).
Количественное распределение пациентов в зависимости от уровня ПП
Критерии выделения групп пациентов
|
Группы пациентов |
Величина постоянного потенциала |
|
1 (средние негативные значения ПП) |
n = 30 –15,0 – (–29,9) мВ* |
|
2 (высокие негативные значения ПП) |
n = 39 –30 мВ и ниже* |
|
3 (низкие негативные и позитивные значения ПП) |
n = 36 –14,9 мВ и выше* |
В послеоперационном периоде неинвазивно (а у пациентов, которым применялись вазопрессоры, инвазивно) монитором «Nihon Kohden» регистрировались: частота сердечных сокращений (ЧСС, мин‒1), систолическое (АДс, мм рт.ст.) и диастолическое (АДд, мм рт.ст.) артериальное давление, среднее артериальное давление (САД, мм рт.ст.). Показатели центральной гемодинамики определяли, используя патент – ударный индекс (УИ, мл/м2) и расчетные методы – сердечный индекс (СИ, л/мин∙м2), общее периферическое сосудистое сопротивление (ОПСС, дин∙c–1∙cм-5). Исследование кислотно-основного состояния (КОС) и электролитов крови – на газоанализаторе Bayer RapidLab 348 [8, 9].
Исследование проводилось на следующих этапах: 1 – 1–3 ч после поступления из операционной, 2 – 4–7 ч, 3 – 8–12 ч послеоперационного периода.
Больные между группами не отличались по возрасту, длительности анестезии и операции и тяжести по шкале APACHE III.
Статистические расчеты проводились с помощью программ Primer of Biostatistics 4.03 (McGraw Hill, США) и Statistica 6.0 (StatSoft Inc., США). Учитывая характер распределения, использовались непараметрические методы статистического анализа. Величины показателей приведены в виде медианы (Ме), 25-го и 75-го персентилей. Для сравнения показателей в группах – корреляции Спирмена.
Результаты исследования и их обсуждение
При проведении корреляционного анализа на этапе поступления из операционной при оптимальном уровне постоянного потенциала мы наблюдали сильную прямую связь между уровнем ПП и средним объемом эритроцита (МСV) (r = 0,9; p < 0,05), а также средней силы прямые связи между уровнем постоянного потенциала и сатурацией венозной крови (r = 0,6; p < 0,05) и глюкозой (r = 0,55; p < 0,05). Также мы проанализировали вклад осмотического диуреза в концентрацию калия по данным корреляции с уровнем глюкозы и также получили средней силы обратную связь между данными показателями (r = 0,77; p < 0,05). Однако в то же время увеличение глюкозы как показателя стресс-реакции в ответ на операционный стресс служило показателем задержки жидкости: наблюдалась прямая корреляция средней силы между водным балансом и уровнем глюкозы (r = 0,7; p < 0,01).
В нашем исследовании наблюдалась прямая средней силы связь (r = 0,6; p < 0,01) между уровнем калия в плазме крови через 4–7 часов после поступления из операционной (2 этап) и уровнем постоянного потенциала на 1–3 ч поступления из операционной (1 этап), а уровень калия плазмы крови, в свою очередь, имел средней силы обратную связь с глюкозой крови (r = –0,6; p < 0,01). Также имелась средней силы обратная связь между уровнем глюкозы крови и средним объемом эритроцита (r = –0,6; p < 0,01). Анализируя данные закономерности, мы приходим к выводу, что усиление негативации уровня постоянного потенциала позволяет за 3–5 часов прогнозировать продолжающиеся потери калия, в которые помимо послеоперационного гиперальдостеронизма значимый вклад вносит осмотический диурез, а также, возможно, тот факт, что возникшее гиперосмолярное состояние в ответ на увеличение концентрации глюкозы крови приводит к перемещению жидкости из внутриклеточного сектора во внеклеточный, что демонстрируется сильной обратной связью между глюкозой крови и средним объемом эритроцита.
При дальнейшем анализе на 2 и 3 этапах наблюдались сходные закономерности, что соответствует физиологическим представлениям о протекании стресс-реакции в ответ на анестезию и операционную травму.
При анализе показателей водного баланса на 1–3 ч поступления из операционной (1 этап) в группе с высоким уровнем постоянного потенциала (2 группа) в отличие от других групп сразу наблюдалась прямая средней силы обратная связь между уровнем постоянного потенциала и средним объемом эритроцита (r = –0,5; p < 0,05), а также с осмоляльностью крови (r = –0,5; p < 0,05). Данный факт указывает на тесную взаимосвязь негативации постоянного потенциала с уровнем дегидратации внутриклеточного и внеклеточного пространства. Кроме того, впервые в группе с высоким уровнем постоянного потенциала наблюдались корреляции осмоляльности крови с инвазивными показателями гемодинамики: обратная связь средней силы между осмоляльностью и сердечным выбросом (r = –0,5; p < 0,05) и прямая связь средней силы между осмоляльностью и общим периферическим сопротивлением сосудов (r = 0,5; p < 0,05).
При анализе корреляций между гематокритом и уровнем постоянного потенциала наблюдалась достоверная прямая связь средней силы (r = 0,5; p < 0,05). В свою очередь, между показателями гематокрита наблюдалась прямая связь средней силы с центральной температурой тела и сатурацией венозной крови (r = 0,5; p < 0,05) и обратная связь средней силы с коэффициентом экстракции кислорода (r = –0,5; p < 0,05). Данные закономерности, а также средней силы прямая связь между темпом инфузии и коэффициентом экстракции кислорода (r = 0,7; p < 0,01) соотносятся с представлениями о том, что замедление кровотока вследствие гемоконцентрации связано с возникновением дефицита кислорода в тканях и наоборот. А средней силы прямая связь между средним объемом эритроцита, сердечным индексом и диурезом (r = 0,5; p < 0,05) подтверждает представление о том, что дегидратация периферических тканей и внутриклеточного пространства отражает преренальный тип снижения диуреза.
При анализе показателей водного баланса на 1–3 ч поступления из операционной (1 этап) в группе с низким уровнем постоянного потенциала (3 группа) одной из основных закономерностей, которую мы отмечали при анализе показателей, являлась средней силы обратная связь между осмоляльностью, Сl– и уровнем постоянного потенциала (r = –0,56; p < 0,05). Эта закономерность показалась нам крайне важной по причине патофизиологических представлений о нарушении функции натриевого насоса вследствие дефицита кислорода или метаболических нарушений. В данном случае это приводит к неконтролируемой ситуации, когда клеточное пространство становится доступным для натрия. В результате уменьшается внутриклеточный отрицательный потенциал, и клетка становится также доступной для хлора. Связанное с этим повышение осмотического давления в клетке приводит к перемещению воды внутрь клетки и внутриклеточной гипергидратации. Таким образом, средней силы прямая связь внеклеточной концентрации натрия и хлора (r = 0,65; p < 0,01) и средней силы прямая связь с осмоляльностью крови (r = 0,5; p < 0,01) отражают состояние внеклеточной дегидратации периферических тканей с внутриклеточной гипергидратацией. Также данный факт подтверждается обратной сильной свзью между гематокритом и осмоляльностью крови (r = –0,7; p < 0,05). Эти закономерности могут быть решающими для определения состава вводимых инфузионных сред, так как в данном случае гипотонические растворы будут усугублять внутриклеточную гипергидратацию.
Однако при оценке корреляций между средним объемом эритроцита, отражающего внутриклеточное пространство, и другими показателями водно-электролитного баланса, мы пришли к выводу, что первоначально внеклеточная дегидратация в данной группе будет сопровождаться секвестрацией жидкости в полости кишечника и брюшной стенке, что подтверждалось корреляциями между средним объемом эритроцита (MCV) и уровнями натрия, калия, хлора в плазме крови, осмоляльностью плазмы и гематокритом на этапе поступления из операционной. Но формирование средней силы прямой связи между водным балансом и средним объемом эритроцита только к 4–7 ч послеоперационного периода (r = 0,5; p < 0,05) подтверждает предположение, что внутриклеточная гипергидратация формируется не сразу.
При анализе прогностических возможностей постоянного потенциала в группе с низким уровнем ПП на последующих этапах мы наблюдали сходные с предшествующими этапом закономерности с тенденцией усиления обратной связи (r = –0,5; p < 0,05) между уровнем хлора, осмоляльностью и уровнем постоянного потенциала. Таким образом, в случае стандартной инфузионной терапии в данной группе будет сохраняться тенденция к внеклеточной дегидратации и внутриклеточной гипергидратации; однако, что немаловажно в данной группе, с течением времени будет наблюдаться задержка жидкости по данным средней силы обратной связи между осмоляльностью крови и водным балансом (r = –0,5; p < 0,05), что будет способствовать прогрессированию внутриклеточной гипергидратации.
Известные на сегодняшний день данные о тесной связи постоянного потенциала с метаболизмом, кровообращением, гидратацией в тканях и органах в норме и при повреждении являются серьезными фактами, указывающими на интегральную взаимосвязь ПП с факторами вторичного повреждения в условиях компенсаторных и адаптационных возможностей у конкретного пациента [3, 5, 6, 7, 11].
Так, усиление негативации ПП (2 группа) имеет в своей основе ишемическую деполяризацию коры головного мозга вследствие активации ретикулярной формации с повышением метаболических потребностей организма, что приводит к гипердинамии и гипертонии кровообращения и дегидратации периферических тканей. В условиях ограниченной доставки (кровотока) продолжительная деполяризация клеток тканей и органов сопровождается увеличением их объема с развитием внутриклеточного отека. Однако при своевременном устранении несоответствия между доставкой и потреблением данный процесс может быть обратим, в связи с чем функциональное состояние организма у пациентов 2 группы может условно считаться «субкомпенсированными».
Пациенты 3 группы с низким уровнем постоянного потенциала склонны к быстрой истощаемости психических и физиологических функций за счет анатомической, физиологической и фармакологической блокады ретикулярной формации, которая приводит к снижению неспецифической резистентности организма, гипокинетическому типу кровообращения и гипергидратации периферических тканей. Угнетение метаболизма в сочетании с внеклеточной гипергидратацией находит свое отражение в снижении негативации величины ПП вплоть до положительных значений. В связи с вышеперечисленным пациенты 3 группы склонны к воспалительным и гнойно-септическим осложнениям. Данные пациенты представляют прогностически самый неблагоприятный контингент в связи с «декомпенсированным» функциональным состоянием организма – состояние истощения [3, 11, 14].
Соответственно, пациенты 1 группы с оптимальными значениями ПП могут считаться условно «компенсированными», когда ответная реакция поврежденного органа адекватна интенсивности агрессивности травматического воздействия. При данном состоянии проводимая интенсивная терапия оказывается наиболее эффективной – функциональное состояние компенсации [4, 14].
Таким образом, регистрируемый оптимальный уровень постоянного потенциала предполагает сбалансированность стресс-лимитирующих и стресс-реализующих систем, что отражает общественное представление о течении катаболической фазы раннего послеоперационного периода (задержка жидкости, увеличение экскреции калия с мочой). При регистрации низкого уровня постоянного потенциала взаимосвязь физиологических переменных выявила тенденцию к формированию состояния внеклеточной дегидратации с внутриклеточной гипергидратацией, тогда как высокий уровень постоянного потенциала отражает дегидратацию внутриклеточного и внеклеточного пространства вследствие гиповолемии.
Рецензенты:
Городин В.Н., д.м.н., главный врач, ГБУЗ СКИБ, г. Краснодар;
Синьков С.В., д.м.н., доцент, заведующий ОАР № 3 ГБУЗ ККБ № 2, г. Краснодар.
Работа поступила в редакцию 27.01.2014.