Значительный прогресс абдоминальной хирургии в последние годы связан с широким внедрением в клиническую практику различных операций, выполняемых с помощью видеоэндоскопической техники [1]. Совершенствование техники проведения операций и анестезиологического пособия позволило значительно расширить показания к выполнению эндовидеохирургических вмешательств у лиц пожилого и старческого возраста, а также у пациентов с тяжелыми сопутствующими заболеваниями сердечно-сосудистой и дыхательной систем, для которых традиционные операции крайне рискованны из-за высокой частоты интра- и послеоперационных осложнений и летальности [2—4]. Вместе с тем одной из наиболее значимых проблем, связанных с использованием малоинвазивных эндоскопических технологий, являются негативные эффекты применения напряженного карбоксиперитонеума (НКП) [5, 6]. Известно, что в ходе выполнения лапароскопических операций с использованием НКП наблюдаются сдавление нижней полой вены и нарушение кровотока в венах и артериях брюшной полости и забрюшинного пространства. В результате происходит перераспределение объема циркулирующей крови в бассейнах нижней и верхней полых вен, нарушается кислотно-щелочной и газовый состав крови [7, 8]. Механическое сдавление капиллярного русла ведет к уменьшению притока кислорода к тканям, вызывая развитие анаэробного клеточного метаболизма и вторичной лактацидемии [9].

L. Diebel и J. Doty полагают, что изменения гомеостаза нарушают барьерную функцию слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта. Это приводит к бактериальной транслокации в лимфатические узлы [10], селезенку и портальную вену [11]. Повышенное внутрибрюшное давление вызывает подъем диафрагмы, уменьшение жизненной емкости легких и дыхательного объема, потенциальное развитие осложнений в виде нарушения функции органов грудной клетки [12].

Известно, что универсальным индикатором любого стрессорного воздействия на организм является ритм сердца (РС). Его считают маркером адаптационных процессов. По изменению РС можно оценить степень напряжения регуляторных систем и состояние функционального резерва [13, 14]. На поддержание гомеостаза при воздействии стресс-фактора расходуется функциональный резерв. По степени напряжения регуляторных систем и уровню регуляции адаптационными процессами можно определить «цену адаптации» к стрессу [15, 16]. Выяснено, что при использовании НКП у пациентов развиваются вегетативные нарушения регуляции РС. Установлено, что аритмогенная готовность миокарда наблюдается перед десуффляцией, и максимальна — через 15 мин после нее [17]. Таким образом, наблюдающиеся во время лапароскопии патофизиологические сдвиги, в первую очередь в сердечно-сосудистой системе, повышают операционный риск, особенно у больных преклонного возраста, с избыточной массой тела и сопутствующими заболеваниями.

Хирургические вмешательства, выполняемые из минидоступа, — одно из способов для исключения негативных эффектов НКП. Однако у пациентов с патологическим ожирением, выраженной подкожно-жировой клетчаткой значительно чаще встречаются осложнения в области послеоперационной раны, что связано с травматизацией тканей ранорасширителями [18].

Многие авторы видят решение проблемы НКП в применении лифтинговых устройств для так называемой безгазовой лапароскопии [19, 20]. К настоящему времени создано более десятка лифтинговых систем, однако ни одна из них полностью не отвечает требованиям хирургов [21, 22]. Известные конструкции громоздки, травмируют брюшную стенку пациента, не обеспечивают адекватную экспозицию и визуализацию операционного пространства, ограничивают экстракорпоральные движения лапароскопических инструментов [23].

В литературе имеется значительное количество сообщений, в которых авторы для минимизации негативных эффектов НКП выполняют лапароскопические хирургические вмешательства с применением низкого уровня давления в брюшной полости — 4—6 мм рт.ст. [5, 7, 24].

Ряд авторов придерживаются крайней точки зрения. Они считают, что использование НКП у пациентов старше 60 лет сопряжено со значительным риском развития осложнений, и данной возрастной группе показаны только «открытые» методы хирургического лечения [25].

По мнению некоторых ведущих эндоскопических хирургов России, проблемы НКП это проблемы анестезиологического пособия. Однако необходимо учитывать, что в настоящее время выполняется широкий спектр эндовидеохирургических операций в небольших лечебно-профилактических учреждениях, вплоть до уровня центральных районных больниц, где техническое оснащение анестезиологической службы несопоставимо с уровнем крупных центров.

Для корректного обсуждения проблем НКП представляется целесообразным ввести понятие «порог напряженности карбоксиперитонеума» (ПНКП). Во время инсуффляции происходят расправление и подъем брюшной стенки. Дальнейшая инсуффляция приводит к увеличению объема брюшной полости за счет растяжения тканей передней брюшной стенки. При этом необходимо учитывать, что ее эластичность и резерв растяжимости индивидуальны у каждого пациента. Давление в брюшной полости начинает резко нарастать, а создаваемый объем увеличивается незначительно [26]. Начинается дислокация диафрагмы, компрессия полых органов, запускается каскад описанных выше негативных влияний НКП на организм пациента. Момент, когда брюшная стенка поднята и расправлена, но еще не начинает растягиваться, мы предлагаем назвать ПНКП.

Большое количество публикаций, посвященных проблеме НКП, свидетельствует об актуальности этого вопроса. Очевидна необходимость определения критериев допустимости использования НКП для каждого конкретного пациента, а также разработки новых методов предотвращения развития негативных эффектов карбоксиперитонеума.

Цель исследования— выяснить, позволит ли снижение уровня карбоксиперитонеума (КП) до 6 мм рт.ст. предотвратить характерные для НКП влияния на регуляцию РС; разработать конструкцию оригинального инсуффлятора с программой автоматического поиска ПНКП и поддержания давления в ходе хирургического вмешательства ниже него, позволяющую избежать негативных воздействий НКП на регуляцию РС.

В условиях стационара ГБУЗ Областная клиническая больница Твери с мая 2011 г. по декабрь 2011 г. обследованы 118 пациентов (37 мужчин, 81 женщина; средний возраст 49±2 года), которым проводились лапароскопические хирургические вмешательства: холецистэктомии — 99; операции при грыжах пищеводного отверстия диафрагмы — 5; герниопластика по поводу паховых грыж — 4; диагностические лапароскопии при бесплодии — 6; тубэктомия — 2; коррекция стояния диализного дренажа — 2. Во всех случаях в брюшной полости создавалось давление до 6 мм рт.ст. Критерием включения пациентов в исследование было отсутствие сопутствующих заболеваний, сопровождающихся нарушением РС.

У всех больных для премедикации использовали атропин и реланиум. Операции были выполнены в условиях общей сбалансированной анестезии с искусственной вентиляцией легких (ИВЛ) и миоплегией. В качестве анестетиков у всех пациентов использовали закисно-кислородную смесь в соотношении 2:1, фентанил, пропофол.

Состояние вегетативной регуляции изучали методом вариационной пульсометрии с помощью прибора КАД-03 («ДНК и К», Тверь) в интерпретации данных по Л.В. Шпак [27]. Кардиоинтервалограммы снимали в ходе операций с применением НКП на уровне 6 мм рт.ст. на следующих этапах вмешательства: исходно — до наложения карбоксиперитонеума, далее — перед десуффляцией, через 5 и 15 мин после десуффляции. Анализировали выборку из 250 интервалов RR, полученную при 10—15-минутной записи электрокардиограммы, с расчетом следующих показателей:

— частота сердечных сокращений (ЧСС) (уд/мин);

— индекс напряжения (ИН) (усл. ед.) — суммарный показатель напряженности регуляторных систем, чувствительный к усилению тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы;

— длительность интервалов RR (ΔRR) — как характеристика вариабельности ритма сердца (ВРС).

Кроме того, полученные результаты были представлены графически в виде усредненных скаттеро- и гистограмм с последующим визуальным анализом. Достоверность полученных результатов оценивали с помощью методов вариационной статистики с использованием t-критерия Стьюдента.

В связи с использованием в премедикации М-холиноблокатора атропина в ВРС у всех больных имелись однотипные изменения, обусловленные выключением высокочастотных флюктуаций на регуляцию РС. Однако наложение НКП сопровождалось дальнейшим достоверным ростом симпатических влияний (увеличение ИН) на деятельность сердца, что у пациентов с сопутствующей сердечно-сосудистой патологией может представлять существенный риск развития периоперационных осложнений.

Исходные показатели ВРС в группе наблюдения соответствовали представлению о возрастной норме и характеризовались следующими значениями: средняя ЧСС 76±1,5 уд/мин, ИН 120±7,2 усл. ед., ΔRR±. Усредненная скаттерограмма имела вид развернутого овала (соответствующего нормотонии), а график гистограмм чаще имел симметричную нормотоническую мономодальную форму. Следовательно, исходно суммарный эффект регуляции характеризовался вегетативным равновесием с устойчивым (тормозным) состоянием гуморально-вегетативных звеньев регуляции и стабильностью тонуса симпатического и парасимпатического звеньев иннервации.

Перед десуффляцией у 92 (78%) обследованных пациентов — группа А существенных изменений ВРС не отмечалось (ЧСС 72±1,3 уд/мин, ИН до 125±3,6 усл. ед.; р>0,05). Частотный анализ демонстрировал сохранение ВРС в виде регистрации интервалов RR различной длины, что подтверждало состояние вегетативного равновесия. Усредненная скаттерограмма имела вид развернутого облака, иллюстрируя вариабельность ритма на фоне эйтонии, а график гистограмм у всех больных был полимодальной формы. Полученные данные свидетельствовали о состоянии вегетативного равновесия перед десуффляцией.

Через 5 и 15 мин после десуффляции существенных изменений регуляции РС также не отмечалось: ЧСС 76±0,9 и 71±0,8 уд/мин, ИН до 47±4,3 и 44±2,1 усл. ед. соответственно, интервалы RR различной длины, усредненная скаттерограмма имела вид развернутого облака, а гистограмма — полимодальную форму, что подтверждало состояние вегетативного равновесия (см. таблицу).

Вместе с тем у 26 (22%) пациентов — группа В при анализе показателей ВРС выявлены изменения, характерные для НКП. Перед десуффляцией у всех пациентов данной группы регистрировалась синусовая тахикардия с ЧСС 112±1,1 уд/мин, отмечалось увеличение среднегруппового значения ИН до 1624±15,2 усл. ед. (р<0,001). Полученные данные свидетельствовали о преимущественно центральных (гипоталамических) и симпатических влияниях на РС. Временные показатели отражали предельное напряжение регуляторных систем с вероятным риском развития сердечно-сосудистых осложнений. Частотный анализ демонстрировал значительное уменьшение ВРС и тенденцию к «централизации», проявляющиеся в регистрации интервалов RR, незначительно отличающихся друг от друга. Это отражало активацию гипоталамического, межсистемного уровня центрального контура регуляции и свидетельствовало о напряжении механизмов гомеостаза. Усредненная скаттерограмма имела вид узкой точки, иллюстрируя ригидность РС на фоне гиперсимпатикотонии, а график гистограмм у всех больных приобретал узкую мономодальную симпатотоническую (эксцессивную) форму. Полученные результаты свидетельствовали об избыточности центральных (гипоталамических) и симпатических влияний на РС перед десуффляцией.

Через 5 мин после десуффляции на фоне возрастающей синусовой тахикардии со средней ЧСС в группе до 118±1,3 уд/мин и увеличением ИН до 8498±16,2 усл. ед. (р<0,001) отмечался ригидный ритм, регистрировались интервалы RR одинаковой длины, свидетельствующие о так называемой централизации РС. Усредненная скаттерограмма у обследованных пациентов имела вид сжатого (симпатотонического) «авторегрессивного облака», а гистограмма — мономодальную (эксцессивную) форму. Таким образом, через 5 мин после десуффляции отмечалось нарастание гиперсимпатикотонических влияний на РС, отражавшее усугубление напряженности регуляторных систем с возможным срывом адаптации и переходом на автономный контур регуляции РС.

Через 15 мин после десуффляции отмечалось незначительное уменьшение тахикардии до ЧСС 102±0,9 уд/мин и ИН до 1486±17,4 усл. ед. Полученные данные свидетельствовали о том, что у этой группы пациентов на фоне смены симпатического доминирования на парасимпатическое возможна реализация угрозы аритмогенной ситуации в аритмию. Усредненная скаттерограмма при этом приобретала вид рассеянного «облака», а гистограмма чаще имела полимодальную (ваготоническую) форму, что также иллюстрировало усиление вагусных влияний на РС. Полученные результаты приведены в таблице.

При подробном анализе антропометрических показателей и сопутствующей патологии в группах выявлены следующие особенности. В группе А преобладали тучные пациенты, со II—III степенью ожирения, гиперстенического типа телосложения, слабо развитыми мышцами передней брюшной стенки и среднегрупповым индексом массы тела (ИМТ) 30,6±2,7, среднего, пожилого и старческого возраста — средний 68±2,6 года (классификация ВОЗ, так называемая рабочая классификация возрастных рубежей второй половины жизни человека, 1962 г.) [28]. У всех пациентов этой группы имелась сопутствующая патология: хроническая венозная недостаточность (I—III степени), варикозное расширение вен нижних конечностей (87%), артериальная гипертензия 1—2-й степени (54,3% пациентов), хронический атрофический гастрит (44,3%), ишемическая болезнь сердца: постинфарктный кардиосклероз (2,1%), острые нарушения мозгового кровообращения в анамнезе (1,1%).

В группе В преобладали пациенты преимущественно молодого и среднего возраста (средний возраст 34±1,9 года), без сопутствующей патологии, нормо- и астеничного типа телосложения (ИМТ 23,6±1,3), с хорошим тонусом мышц передней брюшной стенки.

Таким образом, у каждого пациента имеется свой индивидуальный уровень «напряженности» карбоксиперитонеума, поэтому эмпирическое снижение уровня внутрибрюшного давления до 4—6 мм рт.ст. не всегда позволяет избежать осложнений, характерных для НКП. В предоперационном периоде следует учитывать не только такие общепринятые факторы риска как старческий возраст и полиморбидность, но и дополнительные: тип конституции — нормо- и астенический, сохраненный, хорошо выраженный тонус мышц передней брюшной стенки.

Клинический пример 1: Пациентка Б., 73 года, ИМТ 27,8. Диагноз основной: желчнокаменная болезнь, хронический калькулезный холецистит. Сопутствующие заболевания: варикозное расширение вен нижних конечностей, хроническая венозная недостаточность С2. Уровень карбоксиперитонеума (КП) 6 мм рт.ст. Длительность лапароскопической холецистэктомии (ЛХЭ) 30 мин.

Исходно (рис. 1, а)

Перед десуффляцией (рис. 1, б) регистрируется соответствующая возрасту ЧСC 75 уд/мин, при этом происходит нормализация значения ИН до 134 усл. ед., интервалы RR имеют различную длину, с некоторым уменьшением ВРС, скаттерограмма представлена в виде «облака» овальной формы, а гистограмма симметричной полимодальной формы, что указывает на восстановление вегетативного равновесия. Следовательно, перед десуффляцией у больной имеют место эйтония с уменьшением центральных (гипоталамических) и симпатических влияний.

Через 5 мин после десуффляции (рис. 1, в)

Через 15 мин после десуффляции (рис. 1, г) зарегистрировано урежение ЧСС до 67 уд/мин, соответствующее исходному значению. Продолжается дальнейшее снижение ИН до 42 усл. ед. Увеличивается ВРС. Скаттерограмма представлена в виде развернутого «облака», а гистограмма симметричной полимодальной формы. Полученные данные отражают незначительный сдвиг вегетативного равновесия в сторону парасимпатического. Следовательно, через 15 мин после десуффляции сохраняется состояние вегетативного равновесия с незначительным усилением парасимпатических влияний.

Таким образом, у данной пациентки на высоте карбоксиперитонеума, через 5 и 15 мин после десуффляции не выявлено нарушений регуляции РС, характерных для НКП.

Клинический пример 2: Пациентка И., 37 лет, ИМТ 19,3. Диагноз основной: желчнокаменная болезнь, хронический калькулезный холецистит. Сопутствующие заболевания: нет. Уровень КП 6 мм рт.ст. Длительность ЛХЭ 25 мин.

Исходно (рис. 2, а)

Перед десуффляцией (рис. 2, б) регистрируется синусовая тахикардия с ЧСС 110 уд/мин, указывающая на избыточность центральных и симпатических влияний на РС. При этом резкое увеличение ИН до 1624 усл. ед. свидетельствует о перенапряжении вегетативной регуляции с возможным риском развития сердечно-сосудистых нарушений. Частотный анализ обнаруживает существенное уменьшение ВРС, что отражает активацию гипоталамического — межсистемного уровня центрального контура регуляции и свидетельствует о напряжении механизмов гомеостаза. Скаттерограмма имеет вид точки, отражая ригидный ритм на фоне высокой симпатической активности, а гистограмма приобретает симпатикотоническую — эксцессивную форму. Следовательно, перед десуффляцией у больной имеют место проявления синдрома выраженной симпатикотонии с преобладанием центрального контура регуляции РС и блокадой вагусных влияний.

Через 5 мин после десуффляции (рис. 2, в)

Через 15 мин после десуффляции (рис. 2, г) зарегистрировано урежение ЧСС до 103 уд/мин. Несколько увеличивается ВРС. При этом статистический анализ выявляет однозначность сдвигов всех показателей в сторону парасимпатикотонии: многократное снижение ИН до 1497 усл. ед. по сравнению с исходным (127 усл. ед.). Полученные данные отражают сдвиг вегететативного равновесия в сторону парасимпатической активности и усиление автономного контура регуляции при недостаточности центральных и симпатических влияний на синусный узел. Следовательно, через 15 мин после десуффляции симпатическое доминирование сменяется парасимпатическим. Скаттерограмма приобретает вид резко суженного парасимпатического «облака», а гистограмма становится широкой полимодальной.

Исходя из полученных результатов у данной пациентки перед десуффляцией, через 5 и 15 мин после нее выявлены характерные для НКП нарушения регуляции РС. Это свидетельствует о наличии индивидуального уровня ПНКП, ниже давления в брюшной полости, примененного в ходе операции.

Сотрудниками кафедры совместно с ООО «ЭФА-медика» разработан алгоритм (патент №2429027 от 20.09.11, приоритетная заявка от 18.03.10), позволяющий в процессе наложения карбоксиперитонеума индивидуально для каждого больного выявлять ПНКП, и поддерживать уровень давления в брюшной полости в ходе операции ниже этого «порога». Данный алгоритм реализован в программе оригинальной модели инсуффлятора (ООО «ЭФА-медика»), принцип действия которого заключается в следующем: в момент наложения КП, независимо от способа (с помощью иглы Вереша или открытый вход по Хассону), в стандартном режиме скорости подачи углекислого газа (4 л/мин) по динамике нарастания давления в брюшной полости программно-аппаратный комплекс автоматически определяет уровень ПНКП. Далее в ходе хирургического вмешательства в брюшной полости поддерживается давление ниже выявленного уровня, что позволяет избежать развития негативных эффектов НКП. Авторы исследования в ходе выполнения 112 лапароскопических хирургических вмешательств с применением оригинальной конструкции инсуффлятора не зарегистрировали нарушений РС ни у одного из пациентов.

1. Эмпирическое снижение уровня внутрибрюшного давления до 6 мм рт.ст. позволяет избежать негативных влияний на регуляцию РС, характерных для НКП у большинства, но не у всех пациентов.

2. У каждого пациента имеется индивидуальный уровень «напряженности» КП.

3. К дополнительным факторам риска развития нарушений РС, характерных для НКП, даже при низком уровне КП, помимо общепринятых можно отнести нормо- и астенический тип телосложения пациентов, у которых сохранен тонус мышц передней брюшной стенки.

4. Оригинальная, авторская конструкция инсуффлятора позволяет избежать негативных влияний НКП на регуляцию РС в группах риска и предотвратить развитие кардиальных аритмий в раннем послеоперационном периоде.