Введение
Острый внутрисосудистый гемолиз является полиэтиологичным осложнением, которое проявляется сложным многокомпонентным эндотоксикозом с вероятным исходом в острую почечную или полиорганную недостаточность. Гемолиз в хирургической практике могут вызывать следующие факторы:
- осложнения гемотрансфузий - иммунные (переливание крови, несовместимой по АВО, Rh-фактору, другим эритроцитарным антигенам) и неиммунные (переливание недоброкачественной крови и крови старых сроков хранения);
- болезнь Вильсона-Коновалова (спонтанный гемолитический криз, гемолитический криз в беспеченочный период операции трансплантации печени);
- осложнения экстракорпоральных (ЭК) методов гемоперфузии.
Повреждение форменных элементов в ЭК-контуре возможно вследствие механической, термической, химической или баротравмы, бактериального загрязнения. Развитию острого гемолиза могут способствовать длительное искусственное или вспомогательное кровообращение, реинфузия значительных количеств отмытых аутоэритроцитов, что характерно для хирургии «открытого» сердца и аорты [1]. Возможны гемолитические осложнения гемодиализа, фильтрационного плазмафереза (ПАФ) и др.
Адекватная тактика реанимационных мероприятий в подобных ситуациях определяет прогноз не только основного заболевания, но и жизни пациента. Главной предпосылкой включения ПАФ в схему реанимационных мероприятий является полиэтиологичность эндотоксикоза, в патогенезе которого задействованы структуры, образовавшиеся вследствие деструкции клеток крови и различающиеся по своей функциональной значимости, биохимической структуре, электрохимическому заряду, величине молекулярной массы, сродству к воде и жирам и т. д.
Цель настоящего исследования - оптимизация протокола высокообъемного ПАФ при гемолитических осложнениях в хирургической практике.
Задачи настоящего исследования:
1. Анализ гемолитических осложнений в многопрофильном хирургическом стационаре.
2. Оценка эффективности раннего ПАФ у больных с гемолитическими осложнениями в плане профилактики острой почечной недостаточности.
3. Определение показаний к ПАФ при гемолитических осложнениях в кардиохирургической практике.
Материал и методы
Гемолитические осложнения отмечены у 100 пациентов в возрасте от 7 до 73 лет, находившихся на лечении в РНЦХ с 1995 по 2015 г. Распределение больных в зависимости от характера заболевания представлено в табл. 1.
Высокообъемный ПАФ был выполнен 83 больным с исходным уровнем свободного гемоглобина (Нb), равным 200 мг% и более. ПАФ начинали в первые 6 ч после операции. Во всех наблюдениях это был один непрерывный сеанс, который выполняли до полного исчезновения свободного Нb в плазме и моче. Объем удаляемой плазмы зависел от исходного уровня свободного Hb (табл. 2). При отсутствии хронической болезни почек замещали 100-120% удаленного объема: 70-80% этой величины составляли свежезамороженная донорская плазма и растворы альбумина, остальную часть - кристаллоиды.
Концентрацию свободного Hb в плазме (в мг%) оценивали на анализаторе HemoCue Plasma/Low Hb («HemoCue AB», Швеция) иммунотурбидиметрическим методом.
Для определения уровня свободного Hb, при котором ПАФ жизненно важен в плане профилактики острой почечной недостаточности, исследовали фильтрационную и концентрационную функции почек у 32 пациентов с аневризмами восходящей аорты, ее дуги и/или торакоабдоминального отдела. Показатели функции почек сравнивали в двух группах больных: с ранним послеоперационным ПАФ (n=15) и без него (n=17). Исследовали скорость клубочковой фильтрации по Кокрофту, степень микроальбуминурии, фракциональную экскрецию натрия, калия, мочевины, клиренс осмотически свободной воды, концентрационный коэффициент. Исследования выполняли до и в конце операции, на 1-, 2-, 3-и послеоперационные сутки.
Результаты
Этиопатогенетически 100 наблюдений острого гемолиза распределились следующим образом: аппаратный - у 93 кардиохирургических больных, гемотрансфузионный - у 5, вследствие болезни Вильсона-Коновалова - у 2. Гемолитические осложнения во время кардиохирургических операций развились у 95 больных, в «беспеченочный» период трансплантации печени - у 2, во время гемодиализа - у 3 больных.
Гемотрансфузионный гемолиз был связан с переливанием недоброкачественной крови (n=3) и крови 16-18 дней хранения, заготовленной на гемоконсерванте «Глюгицир» (n=2) и использованной для перфузии через ЭК-контур.
Таким образом, распад донорских эритроцитов наблюдался у 5 больных, распад собственных (аутологичных) - у 95. Распределение больных в зависимости от максимального уровня свободного Hb плазмы представлено в табл. 2.
Динамика свободного Hb плазмы в процессе ПАФ имела практически линейную зависимость от длительности процедуры, которая обычно продолжалась более 3 ч и в большинстве наблюдений позволяла его полностью удалить.
На основании выраженности внутрисосудистого гемолиза после операции были выделены две группы больных. 1-ю группу составили 15 пациентов, интенсивность гемолиза у которых была выше 200 мг% и в среднем составила 276,9±50,2 мг%. Во 2-й группе (17 больных) содержание свободного Hb после операции составляло от 50 до 190 мг%, в среднем - 118,3±12,8 мг% (р<0,01 по сравнению с 1-й группой). Всем пациентам 1-й группы в первые 6 ч после операции был выполнен сеанс ПАФ, во 2-й группе ПАФ не проводили. Результаты исследования функционального состояния почек представлены на рис. 1, 2, 3, 4, 5, 6.
До хирургического вмешательства группы по исследуемым параметрам достоверно не различались. Непосредственно после операции, практически на высоте гемолиза, скорость клубочковой фильтрации в обеих группах снижалась одинаково. Повреждение гломерулярных мембран приводило к увеличению потерь альбумина с мочой (см. рис. 1), что было более выражено в 1-й группе.
Таким образом, присутствие свободного Hb в плазме приводило к развитию острого почечного повреждения, степень которого однозначно зависела от его уровня. Страдал процесс фильтрации мочи в клубочках (см. рис. 2), а развитие острого канальцевого повреждения почек приводило к нарушению процессов реабсорбции и концентрации мочи (см. рис. 5 и 6).
Сразу после операции выявлялись лабораторные признаки острого повреждения канальцев нефрона с нарушением реабсорбции электролитов (см. рис. 3 и 4). Потери Na+ с мочой возрастали в 16-22 раза, К+ - в 10 раз. Выделение мочевины увеличивалось в 2-3 раза. У пациентов обеих групп отмечались активация процесса разведения мочи и усиление осмодиуреза (см. рис. 5 и 6).
Перечисленные последствия почечных повреждений имели стойкий характер. На рис. 1 видно, что даже на 3-и сутки после операции скорость клубочковой фильтрации не достигала исходных значений у больных обеих групп. Уровень микроальбуминурии стабилизировался только на 2-е сутки и был ниже у пациентов 1-й группы. Концентрационная функция почек также начинала восстанавливаться со 2-х послеоперационных суток, причем быстрее после ПАФ (см. рис. 5 и 6), что однозначно подтверждало роль свободного Hb в развитии острого почечного повреждения.
Показатели фракциональной экскреции электролитов и мочевины, хотя и улучшались уже с 1-х суток после операции, даже к 3-м суткам не достигали предоперационного уровня. Наиболее быстрым был процесс восстановления фракциональной экскреции мочевины. Показатель имел тенденцию к нормализации уже с 1-х послеоперационных суток. Достоверных различий в группах с ПАФ и без него по данным фракциональной экскреции электролитов и мочевины выявлено не было.
Во всех наблюдениях, в которых ПАФ был эффективен в плане устранения явлений гемолиза, клинически процессы нормализации функции почек протекали параллельно динамике лабораторных показателей; случаев олигоанурии отмечено не было. Резистентность к ПАФ отмечали в 5 (6%) наблюдениях при продолжении использования вспомогательных методов гемоперфузии: ЭК-обхода левого желудочка (n=1), экстракорпоральной мембранной оксигенации (n=3), внутрижелудочкового насоса Impella Recover LP 5,0 (n=1). По-видимому, проведение длительной вспомогательной гемоперфузии поддерживало продолжающийся распад эритроцитов.
Обсуждение
Проведенное исследование показало, что в практике многопрофильной хирургической клиники преобладали гемолитические осложнения, связанные с распадом собственных эритроцитов пациентов (95% наблюдений). У 94% пациентов это было обусловлено с интраоперационной ЭК-гемоперфузией в кардиохирургии.
Аппаратный гемолиз проявляется распадом собственных клеток крови пациента, из-за длительности воздействия повреждающего фактора он является более стойким по сравнению с гемолизом гемотрансфузионным. В силу воздействия повреждающего фактора на все структуры крови аппаратный гемолиз может сопровождаться денатурацией белков, повреждением факторов свертывания и другими неблагоприятными последствиями. Гемолиз, связанный с термическим, бактериальным или химическим повреждением эритроцитов, может проявляться клинической картиной гемолитического шока.
При механическом повреждении эритроцитов в ЭК-контуре явлений шока, как правило, не наблюдается. Гемолитическое осложнение развивается постепенно, обычно вследствие длительного ЭК-кровообращения (более 3 ч), на фоне массивной кровопотери и массивной аппаратной реинфузии аутоэритроцитов [1, 2]. Интенсивность гемолиза связана с характером и выраженностью других периоперационных осложнений и интенсивностью сопутствующих им проявлений системного воспалительного ответа. Помимо механического повреждения клеток, в развитии гемолитических осложнений, связанных с искусственным кровообращением, имеет значение интенсификация перекисного окисления липидов, свободнорадикальное окисление и активация системы комплемента. Активация системы комплемента пропорциональна продолжительности искусственного кровообращения и тяжести периоперационных осложнений [3-5]. Уровень свободного Hb в пределах 40 мг% может иметь механическую природу: чем он выше, тем более выражена этиопатогенетическая связь гемолитического осложнения с проявлениями системного воспалительного ответа.
Содержание свободного Hb при разрушении эритроцитов в результате искусственного или вспомогательного кровообращения ниже, чем при термическом, бактериальном, химическом повреждении. Диагноз ставят на основании обнаружения свободного Hb в плазме и моче. Дальнейшее развитие осложнения (стадия эндотоксикоза и полиорганных расстройств) не зависит от его происхождения, а определяется временем воздействия повреждающего фактора и количеством поврежденных клеток.
Возможности ретикулоэндотелиальной системы в утилизации продуктов клеточного распада, имеющиеся в естественных физиологических условиях или при хронических аутоиммунных гемолитических анемиях, не реализуются при массивном распаде форменных элементов крови. Серьезные последствия осложнения требуют комплексного подхода к его лечению.
В связи с ятрогенным характером значительного числа гемолитических осложнений информации о возникновении, течении и терапии подобных состояний явно недостаточно [6].
Классическая схема лечения при острых гемотрансфузионных гемолитических осложнениях включает высокие дозы гормонов, других медикаментозных средств и инфузионную поддержку [7]. В целом терапия направлена на устранение признаков эндотоксикоза и поддержание функций внутренних органов и включает мероприятия по восстановлению объема циркулирующей крови, улучшению реологических свойств крови, микроциркуляции, дезагрегации форменных элементов, выведению токсичных продуктов из организма, поддержанию диуреза, предупреждению внутрисосудистого свертывания, нейтрализации протеолитических ферментов и вазоактивных веществ.
Критический срок для реанимационных мероприятий 10-12 ч с момента развития осложнения. В течение этого периода постепенно развивается выделительный нефроз, являющийся начальной фазой острой почечной недостаточности. Когда медикаментозные и инфузионные методы терапии неэффективны, осложнение прогрессирует с исходом в почечную или полиорганную дисфункцию.
Протоколов экстракорпоральной детоксикации, эффективной в острую фазу гемолитического осложнения, в изученной литературе не встретилось. Имеется единичное сообщение, посвященное применению обменного ПАФ [8]. Таким образом, вопросы о том, в каких случаях, в какие сроки, какие ЭК-методы и с какой интенсивностью следует использовать при возникновении гемолитического осложнения, долго оставались открытыми. В 2005 г. специалистами Гематологического научного центра (Москва) опубликованы рекомендации по применению обменного ПАФ (1-1,5 объема циркулирующей плазмы) [9], в 2008 г. - сообщение Д.М. Курган и соавт. о применении ПАФ при гемотрансфузионном и аутоиммунном гемолизе [10].
Гемотрансфузионные гемолитические осложнения в 100% наблюдений имеют ятрогенное происхождение, их проще предупредить, строго соблюдая правила гемотрансфузий [11-15].
Осуществить профилактику аутологичного гемолиза гораздо сложнее. В общих чертах могут быть рекомендованы соблюдение технических режимов, сокращение времени и интенсивности ЭК-гемоперфузии, ограничение количества реинфузируемых во время операции аутоэритроцитов, улучшение качества отмывания клеток.
В изученной литературе отсутствуют какие-либо сведения о тактике ведения аутологичного гемолиза. Высказывается весьма спорное мнение о безопасном присутствии продуктов аутологичного гемолиза в крови пациентов [16]. Как лечить гемолитические осложнения, развившиеся вследствие длительной ЭК-гемоперфузии, применять ли методы ЭК-воздействия на кровь и какие показатели свободного Hb плазмы являются критерием для начала ПАФ?
В РНЦХ с 1992 г. во всех наблюдениях интенсивного внутрисосудистого гемолиза применяется высокообъемный или обменный ПАФ. Объем удаленной плазмы определяется исходным уровнем свободного Hb (табл. 3). Эффективность проводимых ЭК мероприятий весьма высока [17-20].
На основании результатов настоящего исследования установлено, что аутологичный гемолиз представляет для почечной паренхимы неменьшую опасность, чем аллогенный. Любое гемолитическое осложнение негативно влияет на фильтрационную и концентрационную функции почек. Степень функциональных расстройств зависит от уровня свободного Hb в плазме.
Проведение высокообъемного ПАФ в оптимальные сроки позволяет элиминировать свободный Hb и уменьшить его токсическое воздействие на функции гломерулярного аппарата и канальцев нефрона. Таким образом, восстанавливаются процессы клубочковой фильтрации, канальцевой реабсорбции свободной воды и концентрации мочи.
Нами прослежена тенденция к нормализации фильтрационной и концентрационной функций почек ко 2-3-м послеоперационным суткам у всех обследованных больных. У пациентов с исходно более высокими показателями гемолиза этому однозначно способствовал сеанс ПАФ. Именно после ПАФ, несмотря на исходно более высокие показатели гемолиза, в большей степени восстанавливалась концентрационная функция, уменьшались потери альбумина с мочой.
Таким образом, в случае гемолитических осложнений, обусловленных экстракорпоральными методами гемоперфузии, используемыми в сердечно-сосудистой хирургии, следует рекомендовать плазмаферез, если уровень свободного гемоглобина в плазме выше 200 мг%. Раннее выполнение плазмафереза при высоких цифрах гемолиза позволяет стабилизировать функциональные показатели почек и предупредить развитие острой почечной недостаточности. Плазмаферез может быть рекомендован и при более низком уровне свободного гемоглобина, если гемолитическое осложнение сочетается с другими периоперационными проблемами. Возможности плазмафереза ограничены только в случае продолженного вспомогательного кровообращения.