В 2011 г. в Российской Федерации был зарегистрирован новый препарат для седации в отделениях реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) агонист α
Широкое распространение препарата в кардиоанестезиологии-реаниматологии свидетельствует не только о его эффективности, но и о малом числе побочных эффектов, особенно гемодинамических, и в целом о хорошем соотношении цены и пользы. Недавно опубликованный метаанализ, посвященный безопасности и эффективности дексмедетомидиновой седации, включивший данные обследования 16 748 кардиохирургических больных, представленные в 11 исследованиях 2003-2011 гг., продемонстрировал, что по сравнению с плацебо или другими вариантами седации (морфин, пропофол, мидазолам, лоразепам) дексмедетомидин обеспечивает укорочение длительности ИВЛ, снижает риск развития делирия (отношение рисков - ОР - 0,36) и желудочковых тахикардий (ОР 0,27) [69].
Единственным побочным эффектом оказалось повышение риска развития брадикардии. В исследовании показано, что дексмедетомидин не повышает риск развития артериальной гипотензии, мерцательной аритмии и сердечно-сосудистых осложнений в целом, а также тошноты, рвоты, вероятности реинтубации трахеи, послеоперационных инфекций и смерти в госпитальный период [69].
Наметилось и развивается несколько направлений применения дексмедетомидина в кардиоанестезиологии-реаниматологии: собственно послеоперационная седация оптимального уровня [9, 15, 16], использование препарата для профилактики и лечения делирия у оперированных больных [2, 16, 69, 114, 124], назначение для процедурной седации, в том числе у больных из группы высокого риска [47, 58, 60], применение дексмедетомидина как специфического средства профилактики нежелательных гемодинамических реакций и ишемии миокарда [49, 56, 57, 64] и, наконец, как компонента анестезиологического пособия, направленного на органопротекцию (защита миокарда, почек, мозга), обеспечиваемую комплексным фармакодинамическим эффектом [9, 46, 90, 113]. Особого внимания заслуживают опубликованные в 2013 г. результаты обширного когортного исследования, охватившего 1260 кардиохирургических больных и продемонстрировавшего, что применение дексмедетомидина, начиная с момента окончания искусственного кровообращения (ИК) и затем в течение 24 ч существенно улучшает исходы хирургических вмешательств [46]: снижает госпитальную (с 4,59 до 1,23%), 30-суточную (с 5,12 до 1,76%) и годичную (с 7,95 до 3,17%) летальность, уменьшает общую частоту послеоперационных осложнений и делирия. Эти данные перекликаются с результатами Кохрановского аналитического обзора, опубликованного в 2009 г. и установившего, что назначение агонистов α
Таким образом, можно полагать, что в практику отечественной кардиоанестезиологии-реаниматологии входит не просто новый седативный препарат, а фармакологическое средство, которое дает комплексные эффекты, способные положительно влиять на исходы кардиохирургических операций. В этой связи представляется целесообразным анализ современной литературы, посвященной истории создания, внедрению и фармакодинамическим эффектам дексмедетомидина, которые особенно важны в рассматриваемой клинической ситуации.
Первую часть публикации посвятим общим сведениям об агонистах α
Агонисты α
Синтезированный в 1986 г. финскими исследователями дексмедетомидин является стереоизомером медетомидина [117], еще более селективного, чем упоминавшийся детомидин, агониста α
Агонисты α
Хирургическая агрессия повышает тонус симпатической части вегетативной нервной системы, что проявляется гиперкатехоламинемией, эпизодами артериальной гипертензии и тахикардии, гиперкоагуляцией и гипертермией. Эти изменения предрасполагают к ишемии миокарда, особенно у больных ишемической болезнью сердца (ИБС) со сниженным коронарным резервом, повышают риск развития инфаркта миокарда и тяжелых послеоперационных осложнений [34]. Вскоре после введения дексмедетомидина в клиническую практику его назначение стали оценивать в качестве меры профилактики таких осложнений. Было показано, что периоперационное использование препарата при сосудистых вмешательствах у больных из группы высокого риска в 3,5 раза снижает частоту эпизодов ишемии миокарда, уменьшает уровень норадреналина в крови и потребность миокарда в кислороде [106, 107]. Наряду с симпатолизисом применительно к кардиохирургическим больным обсуждают и другие аспекты фармакодинамики дексмедетомидина [9, 46, 64, 90], включая защиту миокарда при операциях с ИК [113].
Комплексные эффекты дексмедетомидина являются результатом агонистического взаимодействия с α
Физиология α
α
Эффекторными механизмами α
- угнетение входа Са2+ в клетку через потенциалзависимые кальциевые каналы в нервных окончаниях, за счет чего обеспечивается ингибирующий эффект на выброс нейротрансмиттеров;
- усиление входа К+ в клетку через активируемые Са2+ калиевые каналы и гиперполяризация мембраны;
- ингибирование аденилатциклазы, в результате чего уменьшается накопление циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), снижается стимуляция цАМФ-зависимой протеинкиназы и угнетается фосфорилирование регуляторных белков-мишеней.
В настоящее время установлено, что α
- пресинаптические ауторецепторы, угнетающие высвобождения норадреналина в синаптическую щель;
- соматодендритные постсинаптические ауторецепторы, обеспечивающие генерацию и модуляцию потенциалов действия;
- пресинаптические соматодендритные гетерорецепторы, участвующие в регуляции высвобождения других нейротрансмиттеров.
Кроме того, α
Дексмедетомидин является полным агонистом α
Механизм дексмедетомидиновой седации. В основе седативного эффекта дексмедетомидина лежит активация α
В этой связи важно, что ядро, называемое голубым пятном (лат. locus coeruleus), является частью ретикулярной формации, которая играет важнейшую роль в регуляции цикла бодрствование-сон [21]. При системном введении дексмедетомидина развивается состояние, напоминающее вторую стадию естественного сна без медленных движений глазных яблок (NREM-сон) [21, 42, 83]. Механизм седативного эффекта дексмедетомидина, таким образом, принципиально отличается от фармакодинамики бензодиазепинов и пропофола, в основе которой лежит воздействие на ГАМКергические нейроны. Наряду с седацией дексмедетомидин может вызывать в головном мозге еще один важный рецептор-зависимый эффект: в ткани гиппокампа выявлены биохимические механизмы (экспрессия экстрацеллюлярных сигнал-регулируемых протеинкиназ 1-го и 2-го типов), которые могут реализовывать нейропротективный эффект препарата через имидазолиновые рецепторы [28].
Дексмедетомидин предназначен для седации легкой или умеренной степени. Дексмедетомидиновую седацию рекомендуют оценивать по Ричмондской шкале возбуждения-седации (RASS), в соответствии с которой обеспечиваемая седация не должна быть глубже уровня «-3» (средняя седация), когда четкий контакт с больным отсутствует, но реакция на вербальные стимулы сохранена. Постоянная инфузия в рекомендуемых дозах обеспечивает наступление седативного эффекта через 5-10 мин. После прекращения введения препарата седация длится 30-60 мин [99]. Рекомендуемая начальная скорость введения 0,7 мкг/кг/ч, поддерживающая - 0,2-1,4 мкг/кг/ч. В настоящее время не рекомендуют назначение насыщающей болюсной дозы препарата, так как при этом повышается частота нежелательных эффектов. В большинстве наблюдений для достижения эффекта достаточны дозировки 0,5-1 мкг/кг/ч, а для поддержания - 0,2-0,7 мкг/кг/ч [99, 115]. Превышать дозу 1,4 мкг/кг/ч не рекомендуют: если при такой скорости введения дексмедетомидина не удается достичь желаемого уровня седации, следует перейти к использованию других препаратов.
Седативный эффект дексмедетомидина у кардиохирургических больных. Внедрение дексмедетомидина в практику седации кардиохирургических больных сопровождалось рядом целенаправленных исследований по сравнительной оценке эффективности с традиционным применением пропофола и бензодиазепинов, а также с менее распространенным в России вариантом седации морфином. Необходимо отметить, что всесторонне оценить эффективность и безопасность нового лекарственного средства в такой сложной клинической ситуации, как ранний период после операции с ИК, в достаточной степени сложно. Поэтому структура исследований, их основные задачи и критерии оценки существенно варьируются.
В одних исследованиях оценивают качество дексмедетомидиновой седации, соответствие ее заданному уровню, а также разные сочетания критериев оценок (длительность ИВЛ и пребывания в ОРИТ, продолжительность различных этапов госпитализации), осложнения и побочные эффекты седации, прежде всего гемодинамические; в других исследованиях акцентируют внимание на развитии послеоперационного делирия в сочетании или без оценки других критериев, в третьих - приемлемость дексмедетомидиновой седации для целей ранней послеоперационной активизации и т.д.
По итогам изучения этих разнообразных исследований можно констатировать, что эффективность дексмедетомидина как препарата, надежно обеспечивающего желаемый уровень седации в ранние сроки после различных кардиохирургических операций, не вызывает сомнений. Дексмедетомидин не уступает пропофолу [2, 13, 15, 25, 39, 73, 91], мидазоламу [2, 73, 124], комбинации пропофола и мидазолама [2, 29], а также морфину [14, 102]. Полностью подтверждена высокая эффективность дексмедетомидина как седативного препарата без угнетающего влияния на дыхание у кардиохирургических больных и в недавно опубликованном метаанализе [69]. Важным результатом этого анализа явился вывод об укорочении длительности ИВЛ у больных, получавших дексмедетомидин, в сравнении с другими вариантами седации. Это подтверждает управляемость действия препарата и создает предпосылки для его использования при реализации протоколов ускоренной послеоперационной активизации больных, оперированных с ИК [15].
Дексмедетомидиновая аналгезия. Рецепторные структуры, которые могут участвовать в реализации анальгетического эффекта дексмедетомидина, не являются опиатными и находятся на спинальном (α
Анальгетический эффект дексмедетомидиновой седации не является основным, вместе с тем, по мнению большинства исследователей, проявляется вполне отчетливо. При анализе 58 381 наблюдения у больных ОРИТ общего профиля установлено, что дексмедетомидин значимо снижает потребность в назначении морфина и увеличивает число больных, не требующих назначения опиоидов во время седации [121]. В большинстве исследований по дексмедетомидиновой седации у кардиохирургических больных указывают на удовлетворительный уровень аналгезии [2], в том числе в сравнении с седацией морфином [14, 102].
Указывают на снижение потребности в назначении морфина во время ИВЛ и в течение 6 ч после экстубации трахеи в сравнении с пропофолом [39] и уменьшение потребности в фентаниле в сравнении с мидазоламом [73, 124]. Сообщают, что назначение дексмедетомидина при прямой реваскуляризации миокарда без ИК по сравнению с контрольной группой обеспечивает сокращение интраоперационного назначения фентанила в 1,5 раза и послеоперационную потребность в морфине - в 1,9 раза [55]. Лишь в единичных исследованиях анальгетический эффект дексмедетомидина после кардиохирургических операций не проявился при сравнении с пропофоловой седацией [13, 73].
Особенности фармакодинамики дексмедетомидина. α
Например, из физиологии известно, что между голубым пятном и дыхательными ядрами продолговатого мозга имеются развитые нейрональные связи, причем нейроны голубого пятна способны функционировать как СО
Другим примером может быть влияние дексмедетомидина на терморегуляцию. Нисходящие проекции нейронов голубого пятна идут в спинной мозг не только к симпатическим, но и к мотонейронам, а область под голубым пятном в нижней части ствола мозга играет важную роль в процессах терморегуляции. В эксперименте показано, что высокие дозы агонистов α
Агонисты α
Наконец, агонисты α
Вполне очевидно, что для анестезиологии-реаниматологии в кардиохирургии особенно важны гемодинамические эффекты препарата, которые применительно к дексмедетомидину в одних клинических ситуациях являются побочными, а в других могут стать целевыми. Поэтому остановимся на этих эффектах подробно.
Дексмедетомидин и система кровообращения. Определяющим механизмом гемодинамических эффектов дексмедетомидина являются снижение симпатического тонуса ЦНС (симпатолизис) и уменьшение выброса норадреналина в периферических синапсах симпатической части вегетативной нервной системы. В результате содержание в крови катехоламинов (норадреналин, адреналин) снижается. Это снижение не является дозозависимым. При достижении концентрации препарата в плазме крови около 0,7 нг/мл, что соответствует введению начальных терапевтических дозировок, содержание катехоламинов в крови снижается более чем в 2 раза. Дальнейшее увеличение вводимых дозировок у здоровых добровольцев не сопровождается прогрессирующим уменьшением уровня норадреналина и адреналина в крови [31]. Сходные результаты получены и в клинических условиях у оперированных больных. В результате 60-минутной инфузии дексмедетомидина в дозе 1,15±0,1 мкг/кг уровень катехоламинов снижается в 3-3,5 раза [106]. После окончания инфузии препарата в течение 60 мин и более содержание норадреналина и адреналина в крови остается сниженным [31, 106].
Однако патогенез гемодинамических реакций на дексмедетомидин не исчерпывается только симпатолизисом (активация α
Урежение частоты сердечных сокращений (ЧСС) опосредуется α
Влияния дексмедетомидина на электрофизиологию сердца характеризуются снижением функциональной активности синусного узла и умеренным угнетением атриовентрикулярной проводимости, что создает риск развития не только брадикардии, но и атриовентрикулярных блокад [37].
Влияния препарата на коронарный кровоток, как и системный сосудистый тонус, являются результатом разнонаправленных процессов. Прямое коронаросуживающее действие за счет агонизма к α
Детальное исследование показателей центральной гемодинамики у здоровых добровольцев показало [31], что при использовании рекомендуемых дозировок препарата развивается отрицательный хронотропный эффект (урежение ЧСС в среднем на 20% от исходной) и умеренное снижение АД (среднего АД - на 25%). В результате урежения ЧСС умеренно (в среднем на 20%) уменьшается сердечный выброс (СВ) без снижения ударного объема (УО). Изменения давлений наполнения правых и левых отделов сердца, сопротивления сосудов большого и малого круга кровообращения, а также отрицательный инотропный эффект отсутствуют.
Указанные гемодинамические эффекты, как правило, описывают при дексмедетомидиновой седации больных общего профиля в ОРИТ [106, 107]. В этой клинической ситуации дексмедетомидин продемонстрировал такие же гемодинамические эффекты, как пропофол (исследование PRODEX), а в сравнении с мидазоламом (MIDEX) - более частые эпизоды артериальной гипотензии и брадикардии [44]. У кардиохирургических больных при дексмедетомидиновой седации единственным гемодинамическим отличием от морфинной седации была меньшая ЧСС [14]; аналогичный результат получен при сравнении с мидазоламом [124] и с другими седативными агентами [2].
У кардиохирургических больных ИБС до начала общей анестезии 10-минутная инфузия дексмедетомидина в дозе 1 мкг/кг/ч сопровождается умеренным урежением ЧСС без снижения АД и СВ [49]. Более выражены изменения параметров кровообращения при нагрузочном и болюсном введении препарата. Назначение детям с патологией сердца и легочной гипертензией нагрузочной 10-минутной инфузии дексмедетомидина в дозах 1,0, 0,75 и 0,5 мкг/кг приводило к значимому урежению ЧСС, повышению АД и системного сосудистого сопротивления, давления в правом предсердии, давления заклинивания легочной артерии, конечного диастолического давления в правом желудочке; при этом давление в легочной артерии, легочное сосудистое сопротивление и СВ не изменялись [33]. Большинство выявленных изменений носили дозозависимый характер, особенно прирост системного сосудистого сопротивления.
Опубликованы данные о влиянии болюсного (0,25 и 0,5 мкг/кг) или нагрузочного (1,0, 0,75 и 0,5 мкг/кг путем 10-минутной инфузии) введения дексмедетомидина на гемодинамику у детей с пересаженным сердцем. Сообщают, что препарат отчетливо повышал АД, в большей степени диастолическое, общее периферическое сосудистое сопротивление и давление заклинивания легочной артерии [33, 47]. Давление в легочной артерии и легочное сосудистое сопротивление при этом не менялись [47] или несколько повышались [33], СВ оставался стабильным. Авторы, проводившие исследования у реципиентов донорского сердца, отметили умеренное урежение ЧСС после введения дексмедетомидина [33, 47]. Этот факт заслуживает особого внимания, так как известно, что пересаженное денервированное сердце нечувствительно к экстракардиальным нейрогенным влияниям. В этой связи можно предположить, что дексмедетомидин влияет на ЧСС через собственную нервную систему сердца или непосредственно через структуры синусного узла. Для уточнения этих механизмов требуются целенаправленные электрофизиологические исследования.
Очевидно, что при болюсном или нагрузочном введении дексмедетомидина в крови кратковременно создается его высокая концентрация, за счет чего отчетливо проявляются последствия агонистического воздействия на постсинаптические α
Показано, что применение у здоровых добровольцев предельно допустимых дозировок дексмедетомидина приводит к брадикардии и снижению СВ, однако артериальная гипотензия не нарастает. Более того, среднее АД, снижавшееся при меньших дозировках препарата, возвращается к исходному. УО сердца не снижается, однако умеренно возрастают давление наполнения правого желудочка и постнагрузка обоих отделов сердца [31]. Лишь при выраженной передозировке дексмедетомидина (концентрация в крови в 7 раз и более превышает максимально возможную в клинической практике) проявляются отчетливые неблагоприятные гемодинамические эффекты: значимое снижение насосной функции сердца на фоне увеличения постнагрузки и брадикардии. Прирост давлений наполнения камер сердца при этом не сопровождается возрастанием УО, что указывает на снижение эффективности механизма Франка-Старлинга [31].
В свете изложенных данных представляется вполне обоснованной рекомендация не назначать болюсные нагрузочные дозы, утвержденная при регистрации дексмедетомидина в России. При постоянной инфузии препарата в большей степени проявляются эффекты, обусловленные симпатолизисом, что создает предпосылки для применения его не только с целью седации, но и как адъювантного компонента общей анестезии. Состояние гемодинамики при применении дексмедетомидина в комбинации с другими препаратами во время кардиохирургических операций изучено в достаточной степени и будет представлено в соответствующем разделе.
Клиническая эффективность дексмедетомидина в ранний период после кардиохирургических операций. Есть все основания полагать, что с внедрен