Роль искусственного кровообращения, глубокой гипотермии и остановки кровообращения в развитии нарушений функции почек при операциях на аорте

Частота развития дисфункции почек (ДП) после кардиохирургических операций по данным разных авторов варьирует от 1 до 15% и зависит от многих факторов [8, 12]. По мнению A. Bergman [5], частота развития ДП практически одинаковая при выполнении операции реваскуляризации миокарда или протезирования клапанов сердца и составляет 9,1 и 10,8% соответственно. Однако она значимо возрастает при сочетанных операциях (20,7%) и операциях на грудной аорте (24,2%).

Возникновение ДП в послеоперационном периоде связано с повышением смертности до 19% [17]. При необходимости проведения диализа в случаях острой почечной недостаточности (ОПН) летальность увеличивается в среднем на 50% (от 23 до 88%) [6].

Вопросу влияния температурного режима искусственного кровообращения (ИК) на функцию почек в послеоперационном периоде посвящено достаточно большое количество работ. P. Ip-Yam и соавт. [11] показали, что увеличение маркеров повреждения почек не зависело от температурного режима перфузии. Аналогичное заключение об отсутствии влияния температуры перфузии на функцию почек в послеоперационном периоде сделали и M. Swaminathan и соавт. [19].

Тем не менее H. Nishi и соавт. [14] выявили преимущества гипотермического ИК перед нормотермическим при операциях на аорте. Они зарегистрировали статистически значимо более высокую концентрацию креатинина (Кр) в крови после ИК в условиях нормотермии по сравнению с таковой при гипотермической перфузии.

Цель работы — оценить функциональное состояние почек при операциях на аорте в условиях глубокой гипотермии, ИК и остановки кровообращения.

Обследованы 24 пациента с аневризмами грудной аорты различной локализации, которые были оперированы в условиях глубокой гипотермии и остановки кровообращения (длительность ИК 153,0±8,1 мин, длительность пережатия аорты 90,8±17,1 мин, минимальная температура перфузионного раствора 17,5±1,3 °С, время остановки кровообращения 20,5±5,0 мин).

До операции, в конце и на 1—3-и сутки после нее в крови и моче определяли осмоляльность (ммоль/кг воды), уровни Кр (мг%), мочевины (мг%), натрия (ммоль/л), калия (ммоль/л), глюкозы (ммоль/л); оценивали микроальбуминурию (МАУ, мкг/мин). Рассчитывали скорость клубочковой фильтрации (СКФ, мл/мин), фракциональную экскрецию натрия (ФЭNa, %) и мочевины (ФЭМ, %), транстубулярный градиент калия (ТТГК, %), клиренс свободной воды (СН₂О, мл/мин), концентрационный коэффициент (КК), индекс почечной недостаточности (ИПН) [2].

ДП считали снижение СКФ в 1-е сутки после операции на 33% и более от исходной (дооперационной) без клинических признаков олигоанурии [3].

Обработка результатов выполнена методами вариационной статистики с использованием критерия Стьюдента. Изменения считали статистически значимыми при p<0,05.

Основные результаты, полученные в нашем исследовании, представлены в таблице.

До операции у обследованных больных изменения функционального состояния почек не выявлялось, за исключением повышенной МАУ.

В конце операции отмечались резкое и статистически значимое снижение СКФ, нарастание МАУ, увеличение ФЭNa, ТТГК и ФЭМ, что отражало повреждение как клубочкового аппарата, так и канальцев почек. Регистрировались статистически незначимое по сравнению с дооперационными значениями снижение осмотического градиента мозгового вещества почек, а также нарушения концентрационной и водовыделительной функций почек. Значительное увеличение ИПН свидетельствовало, что выявленные изменения функционального состояния почек были обусловлены преренальными причинами.

Доля больных с Кр плазмы свыше 1,5 мг% составляла 53,8%, в проведении плазмафереза (ПФ) нуждалось 30,8%, а ультрагемодиафильтрации (УГДФ) — 11,5% пациентов.

В 1-е сутки после операции СКФ оставалась сниженной, отмечались признаки прогрессирования повреждения канальцев в виде продолжающегося статистически значимого увеличения ФЭК, КК, сохраняющихся повышенными ФЭNa. МАУ была не только значимо выше дооперационных значений, но и увеличилась по сравнению с таковой в конце операции (р<0,05) и носила смешанный, гломерулярно-тубулярный характер. Частота развития ДП в 1-е сутки после операции составила 57,8%. Повышенный Кр плазмы выявлялся у 38,5% больных; 30,8% пациентов проводился ПФ, а 3,8% — УГДФ.

На 2-е сутки после операции СКФ оставалась значительно сниженной (70,3±6,2 мл/мин). Однако отмечалась тенденция к уменьшению проявлений повреждения канальцев в виде нормализации ФЭNa, ТТГК и ФЭМ. Повышенным оставался осмотический градиент мозгового вещества почек (КК 2,391±0,458). Клиренс свободной воды достигал практически нулевых значений, что свидетельствовало об отсутствии в почках процессов концентрирования или разведения мочи. Это можно считать одним из компенсационных механизмов сохранения функции почек за счет перераспределения внутрипочечного кровотока и снижения потребления кислорода и энергии, необходимых для активной фильтрации и реабсорбции осмотически активных веществ почками. Хотя Кр плазмы более 1,5 мг% определялся у 30,8% больных, но только 3,8% из них нуждались в применении экстракорпоральных методов очищения крови.

На 3-и сутки после операции определялась выраженная дисфункция клубочкового аппарата в виде сохранения СКФ на уровне послеоперационных значений. Продолжали выявляться остаточные признаки повреждений канальцев. Осмотический градиент нормализовался (КК 1,754±0,277), в то время как клиренс свободной воды (0,198±0,117 мл/мин) оставался около нулевых значений. Доля больных с Кр крови более 1,5 мг% составляла 26% и в этот период отмечалось увеличение числа пациентов, которым проводили УФ (11,5%), что свидетельствует об отсроченном развитии почечной недостаточности, вероятно, связанной с сохраняющимися повреждениями клубочков почек.

В работе M. Nakajima и соавт. [13] у 25% больных, оперированных на торакоабдоминальной аорте в условиях глубокой гипотермии и остановки кровообращения, отмечались нарушения функции почек, но у пациентов с нормотермическим режимом ИК это осложнение не выявлялось. В противовес этому L. Englberger и соавт. [9] показали, что глубокая гипотермия и остановка кровообращения не являются независимыми прогностическими факторами развития ОПН в послеоперационном периоде. Аналогичные результаты приводят и G. Arnaoutakis и соавт. [4].

Тем не менее в работе T. Tveita и соавт. [20] при электронно-микроскопическом изучении ультраструктуры почек после экспериментальной гипотермии выявлены признаки выраженного ишемического повреждения клеток почечных канальцев в виде округления митохондрий с потерей их контрастности. Во всех случаях выявлялись фокусы острого некроза канальцев. В 7 из 10 случаев определялись экстра- и интраклеточный отек, раздувание митохондрий, перемещение хроматина на периферию клетки, а также некрозы канальцевых клеток и появление некротизированных остатков клеток в канальцевой пластинке. Эти изменения клинически проявлялись развитием ОПН после согревания животного.

В другой экспериментальной работе установлено, что гипотермическая перфузия сопровождается снижением сопротивления почечных сосудов, причем при этом сохранялся нормальный кровоток в поверхностных и глубоких слоях коркового вещества [16]. Кроме того, отмечалось уменьшение размеров клубочков за счет выраженного спазма клубочковых сосудов. При согревании наблюдалось повреждение нефронов в поверхностных слоях коркового вещества. Вероятно, этим можно объяснить выявленное нами повторное ухудшение функции почек на 2—3-и сутки после операции. О негативном влиянии глубокогипотермического ИК и остановки кровообращения на функциональное состояние почек сообщают и M. Stafford-Smith и соавт. [18]. Более того, H. Patel и соавт. [15] отметили, что длительность остановки кровообращения являлась независимым прогностическим фактором развития нарушений функции почек и потребности в применении экстракорпоральных методов очищения крови в послеоперационном периоде.

По данным J. Fehrenbacher и соавт. [10], частота развития ДП после операций в условиях глубокой гипотермии и остановки кровообращения составляет от 8,6 до 39%. J. Coselli и соавт. [7] показали, что проведение операций в условиях глубокой гипотермии и остановки кровообращения сопровождается в 15% случаев развитием ОПН в раннем послеоперационном периоде. В исследовании L. Englberger и соавт. [9] это осложнение встречалось у 17,7% пациентов, а терапия, замещающая функцию почек, потребовалась лишь 2,1% больных. H. Patel и соавт. [15] сообщают о том, что проведение нескольких сеансов гемодиализа потребовалось в 5,3% случаев, а хронический гемодиализ был необходим 1,9% больных. Однако, по нашим данным, в проведении УГДФ по поводу ОПН после аналогичных операций нуждались менее 11,5%, а в ПФ — менее 30,8% пациентов.

Ранее нами показано, что при операциях на аорте в условиях ИК без глубокой гипотермии и остановки кровообращения наблюдались субклинически незначимые нарушения клубочковой фильтрации [1]. После окончания перфузии дисфункция проксимального отдела почечных канальцев регистрировалась у всех больных. Последующие нарушения дистальных отделов почечных канальцев свидетельствовали о сохранении ишемических повреждений канальцевого аппарата.

В отличие от «классического» ИК, операции на аорте в условиях глубокой гипотермии и остановки кровообращения сопровождались выраженным повреждением как клубочков, так и канальцев. При этом сниженная СКФ и признаки дисфункции канальцевого аппарата сохранялись на протяжении более 3 сут после операции. У больных данной категории быстрее всего восстанавливался клиренс свободной воды.