Dotlenienie mięśni szkieletowych u krytycznie chorych

Wstęp

Czas trwania i nasilenie niedotlenienia tkanek są związane ze zwiększoną śmiertelnością. Utrzymanie odpowiedniego dostarczania tlenu (DO2) jest niezbędne do zachowania funkcji narządów, ponieważ utrzymujący się niski poziom DO2 jest drogą do niewydolności narządów i śmierci. DO2 nie ma wpływu na zużycie tlenu (VO2), dopóki nie osiągnie krytycznie niskich wartości (DO2crit), kiedy VO2 zaczyna spadać. Stany niskiego rzutu serca (wstrząsy kardiogenne, hipowolemiczne i obturacyjne), niedokrwistość i hipoksemia niedotlenieniowa charakteryzują się obniżonym DO2, ale zachowanym współczynnikiem ekstrakcji tlenu (OER=stosunek DO2 do VO2, VO2/DO2), tak że DO2crit pozostaje w normie. W szoku dystrybucyjnym zdolność ekstrakcji tlenu zmienia się tak, że krytyczny współczynnik ekstrakcji tlenu jest zwykle zmniejszany. Sytuacje te są zwykle związane ze zwiększonym poziomem DO2crit, a VO2 może stać się zależne od DO2, nawet jeśli ten ostatni jest normalny lub podwyższony. Obserwacje te pomagają scharakteryzować cztery główne typy wstrząsu krążeniowego, jednak ta klasyfikacja jest nieco uproszczona, ponieważ może współistnieć kilka typów naprzemiennych, w szczególności we wstrząsie kardiogennym. Rodos i in. podali, że rokowanie było korzystniejsze u pacjentów z sepsą, u których VO2 wzrosło po podaniu dobutaminy. DO2 również wzrósł u osób, które przeżyły. Z drugiej strony DO2 nie wzrosło u pacjentów, u których VO2 nie wzrosło. W teście dobutaminowym zaproponowanym przez Rhodes i in. na odpowiedź hemodynamiczną miała wpływ rezerwa sercowo-naczyniowa i stopień stymulacji adrenoreceptorów na początku badania. Niestety globalne pomiary DO2 i VO2 mogą nie być wystarczająco czułe, aby mieć znaczenie kliniczne. Mogą nie wykryć regionalnych nieprawidłowości perfuzji, jak w przypadku krążenia trzewnego.

Pomiar wysycenia żylnego tlenem mieszanym (SvO2) z tętnicy płucnej jest wykorzystywany do obliczeń VO2 i jest zalecany jako pośredni wskaźnik utlenowania tkanek i predyktor prognostyczny u pacjentów w stanie krytycznym. Cewnikowanie tętnicy płucnej jest kosztowne, wiąże się z nieodłącznym ryzykiem, a jego przydatność pozostaje przedmiotem dyskusji. Nic dziwnego, że monitorowanie wysycenia żył centralnych tlenem (ScvO2) zostało zasugerowane jako prostsza i lepsza ocena globalnego stosunku DO2 do VO2.

Spektroskopia w bliskiej podczerwieni (NIRS) to technika ciągłego, nieinwazyjnego, przyłóżkowego monitorowania wysycenia tkanek tlenem (StO2). Podobnie jak pulsoksymetria, NIRS wykorzystuje zasady transmisji i absorpcji światła do nieinwazyjnego pomiaru stężenia hemoglobiny utlenionej i hemoglobiny zredukowanej w tkankach. NIRS zapewnia większą penetrację tkanek i nie rozróżnia przedziałów. Dlatego zapewnia globalną ocenę utlenowania we wszystkich przedziałach naczyniowych (tętniczych, żylnych i kapilarnych) w objętości próbki tkanki podkładowej. Wcześniej wykazaliśmy, że wysycenie tlenem tkanki mięśnia kłębu podczas stagnacji niedokrwienia zmniejsza się wolniej u pacjentów ze wstrząsem septycznym w porównaniu z pacjentami z ciężką sepsą, miejscową infekcją i zdrowymi ochotnikami. Może to być spowodowane zmianami mikrokrążenia lub przemianami metabolicznymi i prawdopodobnie koreluje ze zużyciem tlenu przez tkankę mięśniową. Szybkość spadku StO2 korelowała z wynikiem SOFA, zapotrzebowaniem na norepinefrynę i stężeniem mleczanu w osoczu. Jak niedawno opisano, StO2 w objętości próbki tkanki podkreślającej zależy in vivo od 3 głównych czynników: stężenia oksyhemoglobiny, rekrutacji naczyń włosowatych i rozmiaru naczynia (rozszerzenie lub zwężenie naczyń). StO2 podczas stagnacyjnego niedokrwienia należy zatem rozpatrywać w świetle tych uwarunkowań. Stopniowy spadek (nachylenie) StO2 po zamknięciu naczyń wywołanym napełnieniem mankietu zależy głównie od wzrostu stężenia dezoksyhemoglobiny i oszacowania zużycia tlenu przez tkanki oraz w mniejszym stopniu od rekrutacji naczyń. Wzrost wartości StO2 podczas reperfuzji (opróżnianie mankietu) można analizować w świetle papierów przepływowych podczas testu niedokrwienia/reperfuzji. Rozszerzenie naczyń po niedokrwieniu prowadzi do rekrutacji większej liczby naczyń i zwiększenia miejscowego przepływu krwi, co z kolei skutkuje wzrostem StO2. Nie jest jasne, która z opisanych zmian ma większy wpływ, jednak ten wzrost StO2 odzwierciedla maksymalne lokalne DO2 w czasie pomiaru. Rozwój przetwarzania sygnału NIRS może być w stanie zapewnić klinicznie ważny wskaźnik stężenia hemoglobiny w tkankach i lokalne zużycie tlenu, jak wykazali De Blasi i wsp., taki wskaźnik może pomóc w wyjaśnieniu mechanizmu (mechanizmów), według którego zmienia się sygnał StO2.

Celem naszego badania było zbadanie kinetyki tlenu w mięśniach szkieletowych w stanie niskiego przepływu z powodu połączonej niewydolności krążenia kardiogennej i septycznej, powiązanie jej z centralnymi zmiennymi hemodynamicznymi i wynikiem. Postawiliśmy hipotezę, że podstawowa StO2 może odnosić się do ScvO2, ponieważ krew przepływająca przez mięśnie kończyn górnych w istotny sposób przyczynia się do przepływu przez żyłę główną górną. Druga hipoteza głosiła, że ​​spadek OER mięśni szkieletowych i mniejsze zużycie tlenu przez mięśnie są wyraźniejsze u pacjentów z septyczną składową niewydolności krążenia z powodu zmian mikrokrążenia i przemian metabolicznych obserwowanych w sepsie, co skutkuje wyższą śmiertelnością.

MATERIAŁY I METODY

Pacjenci Protokół badania został zatwierdzony przez Krajową Komisję Etyki Słowenii, uzyskano świadomą zgodę od wszystkich pacjentów lub ich krewnych. Badanie przeprowadzono w październiku 2004 i styczniu 2006 roku. Po wstępnej resuscytacji hemodynamicznej u wszystkich pacjentów przyjętych na nasz OIT wykonano przezklatkowe badanie ultrasonograficzne serca. U pacjentów z pierwotną chorobą serca, niskim rzutem serca i brakiem cech hipowolemii, po zabiegu wykonano cewnikowanie prawego serca za pomocą pływającego cewnika do tętnicy płucnej (PAFC) (Swan-Ganz CCOmboV CCO/SvO2/CEDV, Edwars Life Sciences, USA). decyzja lekarza prowadzącego. Miejsce wprowadzenia cewnika potwierdzono na podstawie kształtu fali przetwornika, długości wprowadzenia cewnika oraz zdjęcia rentgenowskiego klatki piersiowej. U wszystkich pacjentów systemowe ciśnienie tętnicze mierzono inwazyjnie za pomocą cewnikowania tętnicy promieniowej lub udowej. Do badania włączono pacjentów z założonym PAFC i objawami niskiego przepływu (wskaźnik sercowy poniżej 3,0 l/min/m2). Dane PAFC obliczono za pomocą standardowego wzoru.

Zakażenie miejscowe, ciężka posocznica i wstrząs septyczny zostały zdefiniowane zgodnie z definicją konsensusu konferencji ACCP/SCCM (1992). Wszyscy pacjenci otrzymywali standardowe leczenie zakażenia miejscowego, ciężkiej sepsy i wstrząsu septycznego, w tym: kontrolę źródła, infuzję płynów, infuzję amin katecholowych, terapię zastępczą i/lub wspomagającą niewydolności narządowej, intensywną kontrolę glikemii oraz terapię substytucyjną kortykosteroidami. Pacjenci wentylowani mechanicznie byli uspokojeni wlewem midazolamu i/lub propofolu i nie stosowali środków paraliżujących.

Pomiary

Kinetyka tlenowa mięśni szkieletowych

StO2 mięśnia kłębu mierzono nieinwazyjnie metodą NIRS (sonda 15 mm, InSpectra™, Hutchinson Technology Inc., USA). Wartości monitorowano w sposób ciągły i przechowywano w komputerze przy użyciu oprogramowania InSpectra™. StO2 monitorowano przed, w trakcie i po teście niedokrwienno-reperfuzyjnym ramienia (UIRT), który standaryzowano w następujący sposób: szybkie napełnienie mankietu powyżej łokcia do 260 mmHg w celu zatrzymania przepływu i wywołania spadku StO2 przez 90 sekund, opróżnienie mankietu z ciągły pomiar wzrostu, przeregulowania i stabilizacji StO2. Pomiary wykonywano bezpośrednio po założeniu PAFC (w pierwszych 24 do 72 godzinach od przyjęcia), drugi pomiar 12-24 godzin po pierwszym pomiarze, trzeci pomiar wykonywano (tylko jeśli pacjent żył i miał jeszcze założony PAFC) po 48 godzinach od pierwszego pomiaru. U pacjentów oddychających spontanicznie i zdrowych ochotników pomiary wykonano po 15 minutach leżenia w łóżku, unikając skurczów mięśni.

Na rycinie 1 przedstawiono schematyczne rysowanie linii pomiarowych StO2 podczas UIRT. Otrzymano następujące parametry: podstawowa StO2 (%): podstawowa StO2 przed napełnieniem mankietu (maksymalne StO2 mięśnia kłębu zostało znalezione przez przesunięcie sondy nad wyniosłością kłębu); opadanie StO2 podczas mankietowania (∆downStO2)%/s); Nachylenie w górę StO2 (∆upStO2)%/s) po zwolnieniu mankietu; overshootStO2 (%): maksymalne StO2 po zwolnieniu mankietu. Inspectra mierzy zawartość hemoglobiny w objętości próbki tkanki podkreślającej – indeks hemoglobiny tkankowej (THI). Odnotowano średnie wartości THI mięśnia przed i po zakończeniu napełniania mankietu. Dane te uzyskano automatycznie przy użyciu programu Inspectra Analysis Program V2.0 (Hutchinson Technology Inc., USA) działającego w MatLab 7.0 (MathWorks Inc., USA). Oszacowanie zużycia tlenu przez mięśnie (mVO2Nirs) oraz współczynnika wydobycia tlenu z mięśni (mOER) obliczono za pomocą następujących wzorów:

mVO2Nirs= ΔdownStO2 * THI* (-1), mOER(%)= (1- podstawowaStO2/przekroczenieStO2)* 100.

W czasie każdego pomiaru obliczano nasilenie choroby w celu oceny stopnia dysfunkcji narządu. Zapotrzebowanie na dobutaminę, norepinefrynę reprezentowało dawkę leku podczas pomiaru Sto2. Stosowanie lewosimendanu zgłasza się, jeśli pacjent otrzymał lek mniej niż tydzień przed włączeniem do badania. Zgłoszono stosowanie wewnątrzaortalnej pompy balonowej podczas pobytu na OIT.

Analiza laboratoryjna Krew pobierano z żyły głównej górnej około 2 cm powyżej prawego przedsionka i tętnicy płucnej w czasie każdego pomiaru StO2 w celu określenia odpowiednio ScvO2 (%) i SvO2 (%). Ze względu na znane problemy pojawiające się podczas pobierania próbek z tętnicy płucnej, w tym możliwość zanieczyszczenia krwi tętniczej krwią włośniczkową płuc, wszystkie próbki z tego miejsca pobierano przez 30 s, stosując technikę niskiego ujemnego ciśnienia i nigdy z napełnionym balonem. Standardową objętość 1 ml krwi uzyskano z każdej strony po pobraniu krwi z przestrzeni martwej i płynu płuczącego. Wszystkie pomiary wykonano za pomocą kooksymetru (RapidLab 1265, Bayer HealthCare, Niemcy).

Stężenie mleczanu w osoczu mierzono metodą kolorymetryczną enzymatyczną (Lactate, Roche Diagnostics, Niemcy) w czasie każdego pomiaru StO2.

Analiza danych Krzywe StO2 analizowano za pomocą programu Inspectra Analysis Program V2.0. Regresję liniową wykorzystano do ekstrapolacji tempa Δw dół i Δw górę StO2 podczas UIRT. Dane wyrażono jako medianę ± odchylenie standardowe (SD). Test nieparametryczny: zastosowano dokładny test Kołmogorowa-Smirnowa, Wilcoxona i Fishera (SPSS 10.0 dla Windows™, SPSS Inc., USA). Do określenia korelacji zastosowano test korelacji Spearmana. Aby porównać zmienne StO2 tkanki mięśniowej podczas UIRT, ScvO2 i SvO2: obliczono błąd systematyczny, systemową niezgodność między pomiarami (średnia różnica między dwoma pomiarami) i precyzję, błąd losowy pomiaru (odchylenie standardowe odchylenia). Granice zgodności zostały arbitralnie ustalone przez Blanda i Altmana jako odchylenie ± 2 SD. Do określenia zmiennych niezależnie związanych z przeżyciem zastosowano jedno- i wieloczynnikową regresję logistyczną (Forward Stepwise (Ratio)). Wartość p <0,05 (dwustronna) uznano za istotną statystycznie.