Защита миокарда и кардиоплегия

Защита миокарда — это комплекс стратегий, используемых для ограничения повреждения сердечной мышцы при прерывании ее коронарного кровоснабжения во время кардиохирургических операций. Центральным методом является кардиоплегия: преднамеренная, обратимая остановка сердца, обычно с помощью раствора, богатого калием, который останавливает его в диастоле и резко снижает его метаболические потребности, так что миокард переносит ишемический период пережатия аорты.

Definition

Кардиоплегия — это индуцированная, обратимая электромеханическая остановка сердца, обычно достигаемая с помощью раствора с высоким содержанием калия, используемая для снижения метаболических потребностей миокарда и защиты мышцы от ишемического повреждения во время пережатия аорты при кардиохирургических операциях.

Scope

Эта тема охватывает обоснование защиты остановленного сердца, принцип кардиоплегической остановки, основные типы растворов (кристаллоидные против кровяных), а также пути и температуру введения. Это образовательный справочник, который намеренно опускает дозировки, составы и протоколы; он не является клиническим или оперативным руководством.

Core questions

• Почему миокард нуждается в защите во время кардиохирургической операции?
• Как кардиоплегический раствор останавливает сердце и снижает его метаболические потребности?
• Чем кристаллоидная кардиоплегия отличается от кровяной?
• Как путь введения и температура влияют на защиту?

Key concepts

• Индуцированная обратимая остановка сердца
• Гиперкалиемическая диастолическая остановка
• Снижение потребности миокарда в кислороде
• Ишемически-реперфузионное повреждение
• Кристаллоидная против кровяной кардиоплегии
• Антеградное и ретроградное введение
• Холодная против теплой кардиоплегии

Mechanisms

При пережатии аорты коронарная перфузия прекращается, и бьющийся миокард быстро истощает свои запасы энергии и накапливает ишемическое повреждение. Кардиоплегия противодействует этому, останавливая сердце: раствор с высокой концентрацией калия деполяризует мембраны миоцитов и удерживает сердце в диастолической остановке, устраняя метаболические затраты на сокращение. Снижение температуры (холодная кардиоплегия) дополнительно уменьшает скорость метаболизма, в то время как теплая кардиоплегия направлена на поддержание аэробного метаболизма во время остановки. Растворы могут быть кристаллоидными или на основе крови, причем последние добавляют кислородтранспортную способность и буферизацию; они могут вводиться антеградно через корень аорты или устья коронарных артерий, или ретроградно через коронарный синус, когда антеградный кровоток нарушен. Реперфузия в конце периода пережатия восстанавливает кровоток, и ограничение реперфузионного повреждения является частью стратегии защиты.

Clinical relevance

Защита миокарда определяет, насколько хорошо сердце восстанавливает функцию после ишемического периода операции, и эти концепции являются центральными для понимания физиологии кардиохирургии. Эта статья описывает принципы защиты; она не уточняет растворы, концентрации или протоколы и не является основой для индивидуального лечения.

Evidence & guidelines

Эта область основана на десятилетиях экспериментальной и клинической работы, от европейских истоков кардиоплегии и растворов больницы Св. Томаса до разработки Бакбергом кровяной кардиоплегии и исследований теплой против холодной и антеградной против ретроградной доставки. Сравнительные исследования типа раствора, температуры и пути введения продолжаются, и ни один подход не считается универсально превосходящим во всех условиях.

History

Идея остановки сердца для операции восходит к экспериментам середины XX века, а современная кардиоплегия сформировалась в 1970-х и 1980-х годах благодаря европейским работам по кристаллоидным растворам, примером которых являются кардиоплегические растворы больницы Св. Томаса, разработанные Херсом, Бреймбриджем и коллегами. Введение Бакбергом кровяной кардиоплегии и последующее исследование теплых, холодных, антеградных и ретроградных стратегий сформировали современный репертуар защиты миокарда.

Debates

Кровяная против кристаллоидной кардиоплегии

Кровяная кардиоплегия добавляет кислородтранспортную способность и буферизацию, в то время как кристаллоидные растворы проще; относительная польза варьируется в зависимости от контекста, и сравнение остается давней дискуссией в области защиты миокарда.

Теплая против холодной и прерывистая против непрерывной доставки

Температура и время кардиоплегии балансируют между гипотермическим метаболическим подавлением и поддержанием аэробного метаболизма и видимостью операционного поля, а такие подходы, как прерывистая антеградная теплая кровяная кардиоплегия, иллюстрируют конкурирующие стратегии.

Key figures

• Gerald Buckberg
• David Hearse
• Mark Braimbridge
• Antonio Maria Calafiore

Seminal works

• buckberg-1989
• braimbridge-1990
• chambers-1989

Frequently asked questions

Почему сердце намеренно останавливают во время кардиохирургической операции?

Остановка сердца в диастоле с помощью кардиоплегического раствора устраняет метаболические затраты на сокращение и обеспечивает хирургу неподвижное, бескровное поле, позволяя мышце переносить период, когда ее собственное кровоснабжение перекрыто.

В чем разница между кровяной и кристаллоидной кардиоплегией?

Кристаллоидная кардиоплегия — это солевой раствор, тогда как кровяная кардиоплегия смешивает останавливающий раствор с кровью пациента для добавления кислородтранспортной способности и буферизации. Используются оба варианта; выбор зависит от стратегии хирурга и клинического контекста.