CC BY
20
УДК 616.8 - 009.861: 616.127 - 005.8
ОСОБЕННОСТИ КИСЛОРОДНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА У ПОЖИЛЫХ ПАЦИЕНТОВ С ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА
1 2 3
E.H. Левичева , И.Ю. Логинова, Г.Н. Окунева , В.Г. Постнов , Т.В. Третьякова
ФГУ ННИИ патологии крови им. акад. E.H. Мешалкина Росмедтехнологий, г. Новосибирск
Лидирующее место среди заболеваний лиц пожилого возраста занимают сердечно-сосудистые болезни, в частности ишемическая болезнь сердца (ИБС) [12,20,23]. Пациенты пожилого возраста являются группой повышенного риска, так как у них отмечается значительно большее число осложнений, чем у молодых пациентов, в
1 Левичева Елена Николаевна, ФГУ ННИИПК Росмедтехнологий, канд. биологических наук, ст. научный сотрудник лаборатории клинической физиологии кардиореспираторной системы. Тел.: (383) 332-36-31, факс: (383) 332-24-37, e-mail: [email protected].
Окунева Галина Николаевна, ФГУ ННИИПК Росмедтехнологий, профессор, д-р мед. наук, заведующая лабораторией клинической физиологии кардиореспираторной системы. Тел.: (383) 332-36-31.
Постнов Вадим Георгиевич, ФГУ ННИИПК Росмедтехнологий, профессор, д-р мед. наук, ведущий научный сотрудник группы нейрореаниматоло-гии отд. анестезиологии и реаниматологии. Тел.: (338) 332-76-74, (338) 332-23-59
том числе нарушений мозгового кровообращения [2, 19]. По данным современных крупных международных исследований (STONE, Syst-Eur, NICS), в структуре сердечно-сосудистой патологии инсульты стали преобладать над инфарктами миокарда по частоте, примерно, на 30% («инсультный парадокс») [1].
По мнению Д.Н. Джибладзе и соавт. [5], возраст является единственным неизменяемым и самым важным фактором риска развития ишемических поражений головного мозга. Количество инсультов возрастает вдвое как среди мужчин, так и среди женщин каждые 10 лет после 55 лет [22,25]. При хроническом нарушении мозгового кровообращения в результате дисциркуляторных расстройств в головном мозге диффузно изменяются структура и функция нервных клеток [8]. Это приводит к нарушению высших корковых функций, психики, чувствительности, координации, моторики. Так как ишемические поражения головного мозга приводят не только к гемодинамическим, но и к
психоэмоциональным расстройствам [6], диагностика мозговой ишемии у пожилых пациентов с ИБС является актуальной задачей.
Простым неинвазивным методом оценки мозговой ишемии и прежде всего определения нижнего предела безопасного снижения уровня насыщения кислородом гемоглобина крови является церебральная оксиметрия [3,9,10], которая позволяет прогнозировать исходы заболеваний головного мозга. Показано, что низкие абсолютные значения церебральной оксигена-ции связаны с последующими неблагоприятными неврологическими результатами [3,11,24].
Цель данного исследования — изучение особенностей кислородного обеспечения головного мозга у пожилых пациентов с ИБС по данным церебральной оксиметрии.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В исследование были включены 113 больных с хронической ишемической болезнью сердца (ИБС) без инфаркта миокарда в анамнезе. Среди обследованных 95 мужчин (84%), 18 женщин (16%). У всех пациентов имела место стенокардия напряжения II—III ФК по Канадской классификации кардиологов CCS (1976 г.). Диагноз верифицирован специалистами ФГУ ННИИПК Росмедтехноло-гий (г. Новосибирск) на основании комплексного клинико-инструментального обследования.
Для изучения возрастных изменений кислородного обеспечения головного мозга пациенты были разделены на 3 группы, согласно критериям ВОЗ (2001 г.): больные молодого возраста от 30 до 44 лет (средний возраст 38 ± 0,3 года), зрелого возраста от 45 до 65 лет (средний возраст 56 ± ±0,4 года) и пожилые старше 65 лет (средний возраст 67 ± 0,5 лет).
Во время исследования в реальном времени регистрировали насыщение гемоглобина крови кислородом (rSO2, %) в сосудах кортикального отдела головного мозга в лобно-височной области и в зоне sinus sagittalis superior аппаратом INV0S-5100 (Somanetics Corp., USA) [10, 26].
По данным пульсоксиметрии оценивали насыщение артериальной крови кислородом (Hb02, %), частоту сердечных сокращений. Артериальное давление измеряли по методу Короткова. По результатам измерений рассчитывались показатели кислородного обеспечения головного мозга: индекс потребления кислорода тканями (иПО2, у.е.), индекс доставки кислорода тканям (иДО2, у.е.), коэффициент экстракции кислорода (КЭК, %), коэффици-
ент межполушарной асимметрии (КА, %) и индекс гемодинамического соответствия (ИГС, у.е.) [16].
По данным эхокардиографии оценивали ударный объем левого желудочка и его сердечный выброс (МОК, л/мин). Рассчитывали общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС, дин-с/см 5) и мощность левого желудочка. По данным клинического анализа крови определяли содержание гемоглобина (Hb, г/л).
Статистическая обработка полученных данных проводилась с использованием пакета программ STATISTICA 6.1 (StatSoft, Inc., США) с применением параметрических методов дисперсионного анализа для независимых групп. Для определения статистической значимости различий использовали t-критерий Стьюдента с поправкой Бонферрони. Для оценки связи между параметрами использовали коэффициент корреляции Пирсона. Для всех проведенных анализов различия считали статистически значимыми при p < 0,05. Значения параметров представлены как среднее ± ошибка среднего (M ± m).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Эффективность кислородного обеспечения организма зависит от уровня доставки кислорода к тканям, что связано с функциональным состоянием сердечно-сосудистой системы и газотранспортной функцией крови. У пожилых больных с ИБС по сравнению с другими возрастными группами эффективность гемодинамики по большому кругу кровообращения имеет достоверное ухудшение (табл. 1).
Как видно из табл.1, в пожилом возрасте у пациентов с ИБС снижена насосная функция
Таблица 1
Гемодинамическое обеспечение большого круга кровообращения у пациентов с ИБС в зависимости от возраста
Показатели Возраст больных, годы
до 45 45-64 старше 65
Мощность левого 1,6 ± 0,05 1,6 ± 0,02 1,4 ± 0,05*** желудочка, Вт
Минутный объем 7,6 ± 0,18 7,4 ± 0,07 6,8 ± 0,21*** кровообращения, л/мин
Общее перифе- 1011 ± 26,1 1059 ± 12,2 1128 ± 44,8* рическое сосудистое сопротивление, дин* с/см
Примечание. Статистически значимые различия: * — с пациентами до 45 лет; ** — с пациентами от 45 до 64 лет (р < 0,05).
3,2-
Ф
ё 3-
О
| 2,8-
о о
2,6-
О
со
2,4
Моложе 45 лет От 45 до 60 лет
Старше 60 лет
Рис. 1. Растяжимость сосудистой стенки у пациентов с ИБС в зависимости от возраста.
* — статистически значимые различия с пациентами моложе 45 лет (р < 0,05).
левого желудочка (мощность левого желудочка), что приводит к неэффективному гемоди-намическому обеспечению большого круга кровообращения. Снижение сердечного выброса левого желудочка в покое и компенсаторное повышение общего периферического сопротивления сосудов у пациентов пожилого возраста подтверждают также другие авторы [17].
Большое влияние на эффективность гемоди-намического обеспечения оказывает состояние сосудистой системы. Установленным фактом считается нарастающая депрессия мозгового кровотока и повышение цереброваскулярного тонуса при хронической ишемии мозга [18].
По нашим данным, у пациентов с ИБС пожилого возраста на снижение мозгового кровотока влияет растяжимость сосудистой стенки (г = 0,78, р < 0,05), т. е. способность сосуда к изменению объема под влиянием колебания давления [13,15]. Растяжимость сосудистой стенки с возрастом изменяется, особенно при наличии ИБС [4,7,17]. Наиболее выраженное снижение растяжимости сосудистой стенки (МОК/АДср.) отмечается у пациентов старше 45 лет (рис. 1).
Таким образом, повышение ригидности стенки сосуда приводит к снижению интенсивности транскапиллярного обмена, способствуя нарушению кислородного снабжения тканей и нарастанию гипоксии.
Эффективность газотранспортной функции крови у пациентов с ИБС старше 65 лет также статистически значимо ухудшается по сравнению с больными молодого возраста (табл. 2).
Установленная статистически значимая корреляция между транскраниальным ультразвуковым допплеровским методом и транскраниальной церебральной оксиметрией (г = 0,74, р < 0,01)
[21] свидетельствует о том, что снижение церебральной оксигенации обусловлено снижением мозгового кровотока. При нормальном мозговом кровотоке все пациенты имели гБ02 63% и выше, а при снижении кровотока < 120 см/с гБ02 была < 60%. По данным других авторов, нормальные величины гБ02 находятся в пределах 60—80% [10] или варьируют от 66 до 69% [9]. Снижение эффективности гемодинамического обеспечения по большому кругу кровообращения и газотранспортной функции крови у больных пожилого возраста также свидетельствует об ограничении доставки кислорода к тканям головного мозга. Значение гБ02 у пожилых в анализируемой нами группе до 56% свидетельствует о наличии у них хронической ишемии мозга. При хронической ишемии мозга четко прослеживается корреляция между выражен -ностью неврологической симптоматики и возрастом пациентов [23].
Компенсаторным механизмом, направлен -ным на ликвидацию тканевого дефицита кислорода, является увеличение его экстракции из притекающей крови [10]. Это подтверждается статистически значимым повышением иПО2 у пожилых по сравнению с молодыми больными, что приводит к снижению церебральной гБ02, а высокая артериовенозная разница обусловливает статистически значимое повышение коэффициента экстракции кислорода (см. табл. 1).
Таблица 2
Кислородтранспортная функция крови у пациентов с ИБС в зависимости от возраста
Показатели Возраст больных с ИБС, годы
до 45 45-64 старше 65
Артериальная 98 ± 0,1 97 ± 0,1 * 96 ± 0,2***
оксигенация, %
Венозная окси- 64 ± 1,8 63 ± 1,1 56 ± 2,5***
генация, %
Индекс доставки 735 ± 17,4 709 ± 11,1 648 ± 21,7***
кислорода, у. е.
Индекс потреб- 220 ± 11,5 242 ± 9,2 271 ± 20,7*
ления кислоро-
да, у. е.
Коэффициент 57 ± 5,1 58 ± 3,1 77 ± 8,9***
эктракции кис-
лорода, %
Гемоглобин, г/л 152 ± 3,5 148 ± 1,7 145 ± 3,9*
Примечание. Статистически значимые различия: * — с пациентами до 45 лет; ** — с пациентами от 45 до 64 лет (р < 0,05).
*
*
Среди пожилых общей группы выделены больные со значением церебральной гБ02 ниже 50% (33%) и с церебральной гБ02 выше 50% (67%) (для сравнения — среди пациентов с ИБС молодого возраста лица с критическим снижением церебральной оксигенации составили всего 10%). Уровень гБ02 = 50% сопряжен с неврологическими повреждениями мозга пациентов, поэтому считается нижним пределом безопасности снижения оксигенации головного мозга [14]. При неврологическом обследовании в группе больных выявлялись следующие нарушения: глазодвигательные в форме билатеральной слабости конвергенции, недоведения глазных яблок в крайней позиции; симптомы орального автоматизма, легкая анизорефлексия в конечностях, умеренная дисметрия и терминальная интенция в координаторных пробах, умеренно выраженные мнестические нарушения, эмоциональная лабильность и слабодушие.
Обращает на себя внимание тот факт, что со снижением церебральной гБ02 у больных с ИБС увеличивается выраженность межполушарной асимметрии (г = 0,76; р < 0,05). У пациентов моложе 45 лет средний коэффициент межпо-лушарной асимметрии составил 7,7 ± 1,95%; от 45 до 64 лет — 7,3 ± 1,30%; старше 65 лет — 11,3 ± 2,59%. Корреляционный анализ показал, что выраженность межполушарной асимметрии связана не с возрастом (г = —0,12; р > 0,05), а именно со снижением церебральной гБ02. Это подтверждает и тот факт, что у больных пожилого возраста при церебральной гБ02 ниже 50% КА = 20 ± 5,1% (г = -0,96; р < 0,05), а при гБ02 выше 50% КА = 6 ± 1,9% (г = -0,30; р > 0,05).
Если рассматривать особенности межполу-шарного снижения оксигенации, то у всех больных независимо от возраста преимущественное (у 62% больных) снижение отмечено справа, т. е. доминирующее полушарие левое. При этом известно, что левое полушарие привносит в аффективное состояние тревогу, тоску, страх, ужас, гипертимию, стеничность, правое — элементы релаксации, ускорения динамики интеллектуальных процессов [6,8]. Результаты по нейрохимическим различиям левого и правого полушарий мозга выявили отчетливую межпо-лушарную нейрохимическую асимметрию [8].
Для оценки адекватности кровотока метаболическим потребностям мозговой ткани был
игс
0,750,73 0,71 0,69" 0,67 0,654 0,63 0,61 0,59 0,57
0,55
у.е.
□ ИГС правого полушария
□ ИГС левого полушария
* *
Моложе 45 лет От 45 до 60 лет Старше 60 лет
Рис. 2. Возрастная динамика ИГС по правому и левому полушариям головного мозга. Статистически значимые различия: * — с пациентами моложе 45 лет; ** — с пациентами от 45 до 60 лет (р < 0,05). ИГС — индекс гемодинамического соответствия.
проанализирован индекс гемодинамического соответствия (рис. 2).
В норме индекс гемодинамического соответствия колеблется от 0,67 до 1,0, составляя в среднем 0,84 [16]. У больных после 45 лет отмечается снижение данного индекса, наиболее низкие значения его приходятся на группу пожилых больных с ИБС. У пациентов моложе 65 лет по индексу гемодинамического соответствия между правым и левым полушариями различия практически отсутствуют, а у больных старше 65 лет отмечается статистически значимое снижение метаболизма мозговой ткани в целом, а межполушарная асимметрия проявляется явным доминированием метаболических процессов в левом полушарии.
Таким образом, у пациентов с ИБС пожилого возраста отмечается снижение не только эффективности кислородного обеспечения головного мозга, но и адекватности метаболических процессов мозговой ткани.
ВЫВОДЫ
Для больных с ИБС пожилого возраста характерна хроническая ишемия головного мозга, о чем свидетельствуют снижение доставки кислорода к мозгу и низкий уровень церебральной оксигенации.
Вклад в формирование ишемии мозга у них вносят как сердечный (в результате снижения насосной функции левого желудочка), так и сосудистый компоненты сердечно-сосудистой системы (за счет снижения эластичности сосудов), причем функциональное состояние сосудистого
русла в кислородном обеспечении мозга является более значимым.
Церебральная rSO2 ниже 50% у пожилых связана с развитием выраженной межполушар-ной асимметрии головного мозга, что проявляется нарушением адекватности метаболических процессов и, возможно, определяет поведенческие особенности пожилых больных.
Снижение уровня церебральной rSO2 у пациентов старше 65 лет, а также большой процент критического снижения rSO2 в данной группе больных (более 30%) необходимо учитывать при комплексном клинико-функциональном обследовании сердечно-сосудистой системы пациентов с целью профилактики ишемических поражений головного мозга в пожилом возрасте.
ЛИТЕРАТУРА
1. АРГУС. Артериальная гипертония у лиц старших возрастных групп. М.: Медицинское информационное агентство, 2002. 448 с.
2. Бокерия Л.А., Голухова Е.З., Мерзляков В.Ю. и др. Оценка мозгового кровотока при реваскуляризации миокарда у больных ишемической болезнью сердца с поражением сонных артерий // Грудная и сердечнососудистая хирургия. 2005. №3. С. 20-25.
3. Гавриленко А.В., Караваев Б.И., Бондаренко А.В. и др. Церебральная оксиметрия и коронарная эндар-терэктомия: контроль уровня оксигенации головного мозга в период оперативного вмешательства и оценка его эффективности. // Ангиология и сосудистая хирургия. 2002. №1(8). С. 67-71.
4. Денисов Е.Н., Бахтияров Р.З., Маслова Н.В. Роль ремоделирования сосудов в механизмах развития хронической сердечной недостаточности. // Российск. кардиологич. журн. 2006. №2(58). С. 28-31.
5. Джибладзе Д.Н., Лагода О.В., Бархатов Д.Ю. и др. Роль факторов риска в развитии ишемического инсульта при патологии экстракраниального отдела сонных артерий (клинические, ультразвуковые, биохимические и гемодинамические аспекты). Часть I // Ангиолог. и сосудист. хир. 2004. №2(10). С. 15-20.
6. Ефимова И.Ю., Ефимова Н.Ю., Трисс С.В. и др. Изменения церебральной перфузии и когнитивной функции у больных эссенциальной гипертонией на фоне гипотензивной терапии // Кардиология. 2006. №1. С. 50-50.
7. Кочкина М.С., Затейщиков Д.А., Сидоренко Б.Л. Измерение жесткости артерий и ее клиническое значение // Кардиология. 2005. №1. С. 63-71.
8. Кузнецов В.В. Полушарные особенности функционального состояния центральной нервной системы у пожилых больных с ишемическим инсультом // Клин. геронтол. 2005. №8. С. 46-48.
9. Лебедева Р.Н., Гавриленко А.В., Караваев Б.И. и др. Интраоперационная диагностика церебральной ишемии при реконструктивных операциях на сонных артериях методом транскраниальной оксиметрии // Ангиолог. и сосудист. хир. 1999. №4(59). С. 41-46.
10. Лубнин А.Ю., Шмигельский А.В. Церебральная оксиметрия. // Анестезиол. и реаниматол. 1996. №2. С. 85-90.
11. Лубнин А.Ю., Шмигельский А.В., Лукьянов В.И. Применение церебральной оксиметрии для ранней диагностики церебральной ишемии у нейрохирургических больных с сосудистой патологией головного мозга // Анестезиол. и реаниматол. 1996. № 2. С. 55-59.
12. Мареев В.Ю. Рекомендации по рациональному лечению больных с сердечной недостаточностью // Cons. Medicum. 2000. №1(3). С. 109-146.
13. Мартынов А.И., Терновой С.К., Остроумова О.Д. и др. Особенности изменения растяжимости аорты у пожилых больных с эссенциальной артериальной ги-пертензией // Клин. мед. 2001. №1. С. 19-22.
14. Окунева Г.Н., Левичева Е.Н., Чернявский А.М. и др. Исследование церебральной оксигенации и центральной гемодинамики у больных ишемической болезнью сердца в покое и при физической нагрузке // Кардиология. 2004. № 9. С. 29-33.
15. Сторожаков Г.И., Червякова Ю.Б., Верещагина Г.С. и др. Эластические свойства артериальной стенки у больных артериальной гипертонией пожилого возраста // Клин. геронтол. 2006. №10. С. 33-37.
16. Таранова И.И, Кривошапкин А.Л., Каныгин В.В., Кузавлев А.Н. Церебральная оксиметрия как часть нейромониторинга // Материалы межрегиональной научно-практической конференции «Мозг и сердце: кардиология и нейрокардиология». Новокузнецк, 2003. С. 88-93.
17. Третьяков С.В., Шпагина Л.А. Структурно-функциональное состояние сердечно-сосудистой системы у лиц пожилого и старческого возраста. // Клин. геронтол. 2006. №10. С. 23-28.
18. Хамитов Ф.Ф., Лисицкий Д.А., Чельдиев К.В. Лечение хронической сосудисто-мозговой недостаточности у больных пожилого и старческого возраста // Клин. геронтол. 2007. № 5. С. 8-11.
19. Antunes M.J., Fernandes L.E. Surgery of the coronary vessels in the elderly. // Pev. Port. Cardiol. 1989. № 8(9). P. 593-597.
20. Corti M.C., Guralnik J.M., Bilato C. Coronary heart disease risk factors in older persons // Aging Clin exp Res. 1996. №8. P. 75-89.
21. Ekeiund A., Kongstad P., Saveland H. et al. Transcranial Cerebral Oximetri Relftid ta Transeranial Doppler. After Aneurysmal Subarachnoid Haemorrhage // Acta Neurohis (Wicn). 1998. Vol. 40. P. 1029-1039.
22. Heart disease and stroke in Canada. 1997. 74 p.
23. Jeffery D.L., Vijayanagar R.R., Bognolo D.A. et al. Results of coronary bypass surgery in the elderly woman. // Ann. Thorac.Surg. 1986. Vol. 42(5). P. 550-553.
24. Kurth CD, Lew W, Chance B. Oxygen metabolism during circulatory arrest // Neurosurg. 1994. Vol. 81. P. 330-331.
25. Mac-Mahon S., Rodgers A. The epidemiological association between blood pressure and stroke: implications for primary and secondary prevention // Hypertens. Res. 1994. Vol. 17(suppl.1). P. 23-32.
26. Seong Wook Hong, Jae Kwang Shim, Yong Seon Choi et al. Prediction of cognitive dyafunction and patients' outcome following valvular heart surgery and the role of cerebral oximetry // Europ. J. Cardiothorac. Surg. 2008. Vol. 33. P. 560-565.
Поступила 07.07.2009
