Okysličení kosterního svalstva u kriticky nemocných

Úvod

Trvání a závažnost tkáňové hypoxie souvisí se zvýšenou mortalitou. Udržování adekvátní dodávky kyslíku (DO2) je nezbytné pro zachování funkce orgánů, protože trvale nízký DO2 je cestou k selhání orgánu a smrti. DO2 nemá vliv na spotřebu kyslíku (VO2), dokud nedosáhne kriticky nízkých hodnot (DO2crit), kdy VO2 začne klesat. Stavy nízkého srdečního výdeje (kardiogenní, hypovolemické a obstrukční typy šoku), anemická a hypoxická hypoxémie jsou charakterizovány sníženým poměrem DO2, ale zachovaným poměrem extrakce kyslíku (OER=poměr DO2 k VO2, VO2/DO2), takže DO2crit zůstává normální. Při distribučním šoku se schopnost extrakce kyslíku změní tak, že kritický poměr extrakce kyslíku se typicky sníží. Tyto situace jsou typicky spojeny se zvýšeným DO2kritem a VO2 se může stát závislým na DO2, i když je DO2 normální nebo zvýšený. Tato pozorování pomáhají charakterizovat čtyři hlavní typy oběhového šoku, avšak tato klasifikace je poněkud zjednodušená, protože může vedle sebe existovat několik typů alternací, zejména u kardiogenního šoku. Rhodes a kol. uvedli, že výsledek byl příznivější u septických pacientů, jejichž VO2 se zvýšilo po podání dobutaminu. DO2 se také zvýšil u přeživších. Na druhé straně se DO2 nezvýšil u pacientů, jejichž VO2 se nezvýšil. V dobutaminovém testu navrženém Rhodesem et al. hemodynamická odpověď byla ovlivněna kardiovaskulární rezervou a stupněm stimulace adrenoreceptorů na začátku studie. Bohužel globální měření DO2 a VO2 nemusí být dostatečně citlivá, aby byla klinicky relevantní. Mohou selhat při detekci regionálních perfuzních abnormalit jako u splanchnické cirkulace.

Měření smíšené venózní saturace kyslíkem (SvO2) z plicní tepny se používá pro výpočty VO2 a bylo obhajováno jako nepřímý index okysličení tkání a prognostický prediktor u kriticky nemocných pacientů. Katetrizace plicní tepny je nákladná, má svá rizika a její užitečnost zůstává předmětem diskuse. Není překvapením, že monitorování centrální venózní saturace kyslíkem (ScvO2) bylo navrženo jako jednodušší a čipové hodnocení globálního poměru DO2 k VO2.

Blízká infračervená spektroskopie (NIRS) je technika pro kontinuální, neinvazivní monitorování saturace tkání kyslíkem (StO2) u lůžka. Podobně jako pulzní oxymetrie využívá NIRS principy přenosu a absorpce světla k neinvazivnímu měření koncentrací okysličeného hemoglobinu a redukovaného hemoglobinu ve tkáni. NIRS nabízí větší penetraci tkání a nerozlišuje mezi kompartmenty. Proto poskytuje celkové hodnocení okysličení ve všech cévních kompartmentech (arteriální, venózní a kapilární) v objemu vzorku podtržené tkáně. Již dříve jsme ukázali, že saturace svalové tkáně kyslíkem během stagnující ischemie klesá pomaleji u pacientů se septickým šokem ve srovnání s pacienty s těžkou sepsí, lokalizovanou infekcí a zdravými dobrovolníky. To může být způsobeno mikrocirkulačními nebo metabolickými změnami a pravděpodobně koreluje se spotřebou kyslíku ve svalové tkáni. Rychlost poklesu StO2 korelovala se skóre SOFA, potřebou norepinefrinu a koncentrací laktátu v plazmě. Jak bylo nedávno popsáno, StO2 v objemu vzorku podtržené tkáně závisí in vivo na 3 hlavních determinantech: koncentraci oxy-hemoglobinu, kapilární nábor a velikost cév (vazodilatace nebo konstrikce). Na StO2 během stagnující ischemie je pak třeba pohlížet ve světle těchto determinant. Postupný pokles (sklon) StO2 po cévní okluzi vyvolané nafouknutím manžety závisí především na zvýšení koncentrace deoxy-hemoglobinu a odhaduje spotřebu kyslíku tkání a v menší míře na de-recruitment cévy. Upslope StO2 během reperfuze (vypuštění manžety) lze analyzovat ve světle průtokových papírů během ischemického/reperfuzního testu. Vazodilatace po ischémii vede k náboru více cév a zvýšení lokálního průtoku krve, což následně vede ke zvýšení StO2. Zůstává nejasné, která z popsaných změn má větší vliv, nicméně toto zvýšení StO2 odráží maximální lokální DO2 v době měření. Vývoj zpracování signálu NIRS by mohl být schopen poskytnout klinicky důležitý index koncentrace tkáňového hemoglobinu a místní spotřebu kyslíku, jak ukazuje De Blasi et al., takový index může pomoci objasnit mechanismus (mechanismy), kterým se mění signál StO2.

Cílem naší studie bylo studovat kinetiku kyslíku kosterního svalstva ve stavu nízkého průtoku v důsledku kombinovaného kardiogenního a septického oběhového selhání, spojit ji s centrálními hemodynamickými proměnnými a výsledkem. Předpokládali jsme, že bazální StO2 by se mohl týkat ScvO2, protože krev protékající svaly horních končetin významně přispívá k průtoku horní dutou žílou. Druhou hypotézou bylo, že pokles OER kosterního svalu a nižší spotřeba kyslíku ve svalech jsou výraznější u pacientů se septickou složkou oběhového selhání v důsledku mikrocirkulačních a metabolických změn pozorovaných u sepse, což má za následek vyšší mortalitu.

MATERIÁLY A METODY

Protokol studie pacientů byl schválen Národní etickou komisí Slovinska, informovaný souhlas byl získán od všech pacientů nebo jejich příbuzných. Studie byla provedena v průběhu října 2004 a ledna 2006. Po úvodní hemodynamické resuscitaci bylo provedeno transtorakální ultrazvukové vyšetření srdce u všech pacientů přijatých na naši JIP. U pacientů s primárním srdečním onemocněním, nízkým srdečním výdejem a bez známek hypovolemie byla provedena pravostranná srdeční katetrizace plovoucím katétrem pulmonary artery (PAFC) (Swan-Ganz CCOMboV CCO/SvO2/CEDV, Edwars Life Sciences, USA) po rozhodnutí ošetřujícího lékaře. Místo zavedení bylo potvrzeno křivkou snímače, délkou zavedení katétru a rentgenem hrudníku. U všech pacientů byl systémový arteriální tlak měřen invazivně pomocí radiální nebo femorální arteriální katetrizace. Do naší studie byli zařazeni pacienti s vloženým PAFC a známkami nízkého průtoku (kardiální index nižší než 3,0 l/min/m2). Data PAFC byla vypočítána pomocí standardního vzorce.

Lokalizovaná infekce, těžká sepse a septický šok byly definovány podle definic konsensuální konference ACCP/SCCM (1992). Všichni pacienti dostávali standardní léčbu lokalizované infekce, těžké sepse a septického šoku, včetně: kontroly zdroje, infuze tekutin, infuze katecholaminů, substituční a/nebo podpůrné terapie orgánového selhání, intenzivní kontroly hladiny glukózy v krvi a substituční terapie kortikosteroidy. Mechanicky ventilovaní pacienti byli sedováni infuzí midazolamu a/nebo propofolu a nebyla použita žádná paralytická činidla.

Měření

Kyslíková kinetika kosterního svalstva

St02 ve svalu Thenar byl měřen neinvazivně pomocí NIRS (15mm Probe, InSpectra™, Hutchinson Technology Inc., USA). Hodnoty byly průběžně monitorovány a ukládány do počítače pomocí softwaru InSpectra™. StO2 byl monitorován před, během a po ischemicko-reperfuzním testu horní paže (UIRT), který byl standardizován následovně: rychlé nafouknutí manžety nad loktem směrem k 260 mmHg k zastavení průtoku a vyvolání poklesu StO2 na 90 sekund, vypuštění manžety průběžné měření nárůstu, překmitu a stabilizace StO2. Měření byla provedena ihned po zavedení PAFC (prvních 24 až 72 hodin po přijetí), druhé měření bylo provedeno 12-24 hodin po prvním měření, třetí měření bylo provedeno (pouze pokud byl pacient stále naživu a měl stále zaveden PAFC) do 48 hodin po prvním měření. U spontánně dýchajících pacientů a zdravých dobrovolníků byla měření provedena po 15 minutách klidu na lůžku, aby se zabránilo jakýmkoli svalovým kontrakcím.

Na obrázku 1 je znázorněno schematické zakreslení čáry měření StO2 během UIRT. Byly získány následující parametry: bazální StO2 (%): bazální StO2 před nafouknutím manžety (maximální StO2 ve svalu thenaru bylo zjištěno pohybem sondy přes prominenci thenaru); StO2 downslope během manžety (∆downStO2) %/s); StO2 vzestupný sklon (∆upStO2)%/s) po uvolnění manžety; overshootStO2 (%): maximální StO2 po uvolnění manžety. Inspectra měří obsah hemoglobinu v objemu vzorku podtržené tkáně - Tissue Hemoglobin Index (THI). Byl hlášen průměr svalového THI před a na konci nafouknutí manžety. Tato data byla automaticky získána pomocí programu Inspectra Analysis Program V2.0 (Hutchinson Technology Inc., USA) běžícího v MatLab 7.0 (MathWorks Inc., USA). Odhad spotřeby svalového kyslíku (mVO2Nirs) a poměr extrakce svalového kyslíku (mOER) byly vypočteny pomocí následujících vzorců:

mVO2Nirs= ΔdownStO2 * THI* (-1), mOER (%)= (1- bazálníStO2/překročeníStO2)* 100.

Závažnost onemocnění Hodnocení orgánového selhání souvisejícího se sepsí (SOFA skóre) bylo vypočteno v době každého měření, aby se vyhodnotila úroveň orgánové dysfunkce. Potřeba dobytaminu a norepinefrinu představovala dávku léku při měření Sto2. Použití levosimendanu se uvádí, pokud pacient dostal lék méně než týden před zařazením do studie. Uvádí se použití intraaortální balónkové pumpy během pobytu na JIP.

Laboratorní analýza Krev byla odebrána z horní duté žíly přibližně 2 cm nad pravou síní a plicní tepna byla provedena v době každého měření StO2 pro stanovení ScvO2 (%) a SvO2 (%). Vzhledem ke známým problémům vznikajícím při odběru vzorků z plicní tepny, včetně možnosti kontaminace tepenné krve plicní kapilární krví, byly všechny vzorky z tohoto místa odebírány déle než 30 s pomocí techniky nízkého podtlaku a nikdy s nafouknutým balónkem. Po odebrání krve z mrtvého prostoru a proplachovací tekutiny byl z každé strany získán standardní objem 1 ml krve. Všechna měření byla provedena pomocí kooximetru (RapidLab 1265, Bayer HealthCare, Německo).

Plazmatická koncentrace laktátu byla měřena pomocí enzymatické kolorimetrické metody (Lactate, Roche Diagnostics, Německo) v době každého měření StO2.

Analýza dat Křivky St02 byly analyzovány pomocí Inspectra Analysis Program V2.0. Lineární regrese byla použita k extrapolaci rychlosti Δdown- a Δup-StO2 během UIRT. Data byla vyjádřena jako medián ± standardní odchylka (SD). Neparametrický test: Byly použity přesné testy Kolmogorov-Smirnov, Wilcoxon a Fisher (SPSS 10.0 pro Windows™, SPSS Inc., USA). Ke stanovení korelace byl použit Spearmanův korelační test. Pro srovnání proměnných StO2 ve svalové tkáni během UIRT, ScvO2 a SvO2 byly vypočteny vychýlení, systémový nesoulad mezi měřeními (průměrný rozdíl mezi dvěma měřeními) a přesnost, náhodná chyba měření (směrodatná odchylka vychýlení). Meze shody byly libovolně stanoveny Blandem a Altmanem jako vychýlení ± 2 SD. Ke stanovení proměnných nezávisle spojených s přežitím byla použita jednorozměrná a vícerozměrná logistická regrese (vpřed krok po kroku (poměr pravděpodobnosti)). Hodnota p <0,05 (2-tailed) byla považována za statisticky významnou.