Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Жүрек қызметінің қасақана және уақытша тоқтауы, негізінен жүрек хирургиясы үшін Кардиоплагия - жүрек хирургиясы кезінде жүрекке жүректің тоқтауы кезінде миокард ишемиясынан болатын зақымдануды азайту үшін берілетін ерітінді.
Intentional and temporary cessation of cardiac activity, primarily for cardiac surgery
Cardioplegia is a solution given to the heart during cardiac surgery, to minimize the damage caused by myocardial ischemia while the heart is paused.
Физиологиясы
Кардиоплагикалық ерітінді - бұл ишемиялық миокардты жасушалардың өлімінен қорғау құралы. Бұл миокардтық метаболизмді жүрек жүктемесін азайту арқылы және гипотермияны қолдану арқылы азайту арқылы жүзеге асырылады. Химиялық тұрғыдан алғанда, кардиоплагикалық ерітінділердің көпшілігінде жоғары калий концентрациясы жүрек жасушаларының мембраналық тынығу потенциалын төмендетеді. Шәует миоциттерінің қалыпты тынығу потенциалы шамамен 90 мВ. Жасушадан тыс кардиоплагия миоциттерді қоршап тұрған қанды ығыстырып жібергенде, мембрана кернеуі теріс күйге түсіп, жасуша тез деполяризацияланады. Деполяризация жиырылуға әкеледі, жасушалық кальций саркоплазмалық ретикулум арқылы АТФ тәуелді Ca2+ сорғылары арқылы бөлініп алынады және жасушалар демалады (диастола). Алайда, кардиоплагияның жоғары калий концентрациясы реполяризацияны болдырмайды. Жүрекше миокардындағы тынығу потенциалы - 5, 4 ммоль/ л клеткадан тыс K+ концентрациясында шамамен - 84 мВ. K+ концентрациясын 16,2 ммоль/л-ге дейін көтеру тынығу потенциалын -60 мВ-ға дейін көтереді, бұлшық еттер талшықтары әдеттегі тітіркендіргіштерге қобалжымайды. Тынығу потенциалы - 50 мВ- ға жақындағанда натрий арналары белсендірілмейді, нәтижесінде жүрек белсенділігінің диастолалық тоқтауы пайда болады. Мембраналық инактивациялық қақпалар немесе h Na+ қақпалар кернеуге тәуелді. Мембрана кернеуі неғұрлым аз болса, жабылуға бейім H қақпалары соғұрлым көп болады. Егер ішінара деполяризациялау жасушадан тыс K+ деңгейін көтеру сияқты біртіндеп процесспен жасалса, онда қақпалардың жабылуға жеткілікті уақыты болады, осылайша кейбір Na+ арналарын белсенділігін жоғалтады. Ұяшық ішінара деполяризацияланған кезде, Na+ арналарының көпшілігі белсенді болмайды, ал 0 фазалық деполяризация кезінде ішкі Na+ тогын өткізу үшін осы арналардың тек бөлігі ғана қол жетімді. Екі басқа катионды, Na+ және Ca2+, пайдалану жүректі тоқтату үшін де қолданылуы мүмкін. Перфузаттан жасушадан тыс Na+ алып тастау арқылы жүрек соқпайды, өйткені әрекет потенциалы жасушадан тыс Na+ иондарына тәуелді. Алайда Na+ алу жасушаның тынығу мембраналық потенциалын өзгертпейді. Сол сияқты, жасушадан тыс Ca2+ шығаруда созылу күші төмендейді және диастоланың тоқтауы мүмкін. Төмен [K+] төмен [Na+] ерітіндісінің мысалы - гистидин триптофан кетоглутарат. Керісінше, жасушадан тыс Ca2+ концентрациясының артуы созылу күшін арттырады. Ca2+ концентрациясын жеткілікті жоғары деңгейге көтеру систола кезінде жүректің тоқтауына әкеледі. Бұл қайтарымсыз оқиға "тасқа толы жүрек" деп аталады. Гипотермия - кардиопалигиялық стратегияның негізгі компоненті. Ишемия кезінде миокардтық метаболизмді төмендетудің тағы бір құралы ретінде қолданылады. Вант-Хофф теңдеуі температураның әр 10 °C төмендеуі үшін оттегі тұтынудың 50% төмендеуін есептеуге мүмкіндік береді. Бұл Q10 әсері химиялық жүректің тоқтауымен бірігіп миокардтық оттегінің тұтынуын (MVO2) 97% - ға дейін азайтады. Кардиоплагиялық салқын жүрекке аорта түбірі арқылы беріледі. Жүрекке қан жеткізу аорта түбірінен коронарлық артериялар арқылы басталады. Диастоладағы кардиоплегия жүректің құнды энергия қорын (аденозин трифосфатын) пайдаланбауын қамтамасыз етеді. Бұл ерітіндіге әдетте 0- ден 100% - ға дейін қан қосылады. Қан буферлік әсер етеді, сонымен қатар ишемия кезінде жүрекке қоректік заттар жеткізеді. Жүрек тамырларына (короналық артерия байпасты трансплантация) немесе жүректің ішіне, мысалы клапанды ауыстыру немесе жүректің туа біткен ақауларын түзету және т.б. аяқталады, арқан тұтқасы алынып тасталады және жүректің оқшаулануы тоқтатылады, сондықтан жүрекке қанның қалыпты жеткізілуі қалпына келтіріледі және жүрек қайтадан соғуға бастайды. Салқын сұйықтық (әдетте 4 °C) жүректің шамамен 1520 °C температураға дейін салқындатылуын қамтамасыз етеді, осылайша жүректің метаболизмін баяулайды және жүрек бұлшық етіне зақым келтіруді болдырмайды. Бұл жоғары калий құрамында кардиоплагия компонентімен күшейтіледі. Егер ерітінді аорта түбіне (дисталь аортадағы аорталық қимамен жүйелік қан айналымын шектеуге) енгізілсе, бұл атеградтық кардиоплагия деп аталады. Ауырсыну жүректің артқа қарай ауытқуына (ретроградная кардиоплегия) жатады. Кардиоплегияға қарсы бірнеше шешімдер бар, бірақ олардың бірінің екіншісіне қарағанда артықшылығы жоқ. Кейбір кардиоплегиялар, мысалы del Nido немесе Histidine Tryptophan Ketoglutamate ерітінділері қан мен басқа кристаллоидтық кардиоплегияларға қарағанда артықшылықты ұс...
Cardioplegic solution is the means by which the ischemic myocardium is protected from cell death. This is achieved by reducing myocardial metabolism through a reduction in cardiac work load and by the use of hypothermia. Chemically, the high potassium concentration present in most cardioplegic solutions decreases the membrane resting potential of cardiac cells. The normal resting potential of ventricular myocytes is about 90 mV. When extracellular cardioplegia displaces blood surrounding myocytes, the membrane voltage becomes less negative and the cell depolarizes more readily. The depolarization causes contraction, intracellular calcium is sequestered by the sarcoplasmic reticulum via ATP dependent Ca2+ pumps, and the cell relaxes (diastole). However, the high potassium concentration of the cardioplegia extracellular prevents repolarization. The resting potential on ventricular myocardium is about −84 mV at an extracellular K+ concentration of 5.4 mmol/L. Raising the K+ concentration to 16.2 mmol/L raises the resting potential to −60 mV, a level at which muscle fibers are inexcitable to ordinary stimuli. When the resting potential approaches −50 mV, sodium channels are inactivated, resulting in a diastolic arrest of cardiac activity. Membrane inactivation gates, or h Na+ gates, are voltage dependent. The less negative the membrane voltage, the more h gates that tend to close. If partial depolarization is produced by a gradual process such as elevating the level of extracellular K+, then the gates have ample time to close and thereby inactivate some of the Na+ channels. When the cell is partially depolarized, many of the Na+ channels are already inactivated, and only a fraction of these channels is available to conduct the inward Na+ current during phase 0 depolarization. The use of two other cations, Na+ and Ca2+, also can be used to arrest the heart. By removing extracellular Na+ from perfusate, the heart will not beat because the action potential is dependent upon extracellular Na+ ions. However, the removal of Na+ does not alter the resting membrane potential of the cell. Likewise, removal of extracellular Ca2+ results in a decreased contractile force, and eventual arrest in diastole. An example of a low [K+] low [Na+] solution is histidine tryptophan ketoglutarate. Conversely, increasing extracellular Ca2+ concentration enhances contractile force. Elevating Ca2+ concentration to a high enough level results in cardiac arrest in systole. This unfortunate irreversible event is referred to as "stone heart" or rigor. Hypothermia is the other key component of most cardioplegic strategies. It is employed as another means to further lower myocardial metabolism during periods of ischemia. The Van 't Hoff equation allows calculation that oxygen consumption will drop by 50% for every 10 °C reduction in temperature. This Q10 effect combined with a chemical cardiac arrest can reduce myocardial oxygen consumption (MVO2) by 97%. Cold cardioplegia is given into the heart through the aortic root. Blood supply to the heart arises from the aortic root through coronary arteries. Cardioplegia in diastole ensures that the heart does not use up the valuable energy stores (adenosine triphosphate). Blood is commonly added to this solution in varying amounts from 0 to 100%. Blood acts a buffer and also supplies nutrients to the heart during ischemia. Once the procedure on the heart vessels (coronary artery bypass grafting) or inside the heart such as valve replacement or correction of congenital heart defect, etc. is over, the cross clamp is removed and the isolation of the heart is terminated, so normal blood supply to the heart is restored and the heart starts beating again. The cold fluid (usually at 4 °C) ensures that the heart cools down to a temperature of around 15–20 °C, thus slowing down the metabolism of the heart and thereby preventing damage to the heart muscle. This is further augmented by the cardioplegia component which is high in potassium. When solution is introduced into the aortic root (with an aortic cross clamp on the distal aorta to limit systemic circulation), this is called antegrade cardioplegia. When introduced into the coronary sinus, it is called retrograde cardioplegia. Whilst there are several cardioplegic solutions commercially available; there are no clear advantages of one cardioplegic solution over another. Some cardioplegias, such as del Nido or Histidine Tryptophan Ketoglutamate solutions, offer an advantage over blood and other crystalloid cardioplegia as they only require one administration during short cardiac surgeries, compared to multiple doses required by blood and other crystalloid.
Кардиоплагияға балама
Коронарлық операция кезінде кардиоплазияға әр түрлі альтернативалар бар. Бірі - жүрек-қан тамырлары операциясын сорғыдан тыс жүргізу, онда операция жүрек-қан тамырлары айналма машинасысыз жасалады. Тағы бір әдіс - жүректің дистальды анастомозаларды орындау үшін жүрек- өкпе байпасында фибрилляцияланатын қисаюлы қисаюды қолдану.
In coronary surgery, there are various alternatives to cardioplegia to perform the operation. One is off pump coronary surgery where the surgery is done without the need of a cardiopulmonary bypass machine. Another is to use cross clamp fibrillation whereby the heart fibrillates whilst on cardiopulmonary bypass in order to perform the distal anastomoses.
Кардиоплагияның тарихы
Кардиохирургиялық операциялар кардиопульмонарлық сорғы көмегімен жүректің жүрек-жасушасын немесе жүректі қорғаудың басқа құралдарын қолданбай жүргізілді. Алайда жүрек зақымдануынан болатын өлім-жітімнің жоғары деңгейі хирургтарды жүректі қалай қорғау керектігін қарастыруға мәжбүр етті. 1955 жылы Д. Г. Мелроуз жүректі ишемиядан қорғау үшін басқа мақсаттарда қолданылған "сайланбалы жүректің тоқтауы" әдісін ұсынды, өйткені жүрек бұлшық еті жұмыс істемегендіктен, оттегінің қажеттілігі төмен болуы керек. 1960 жылдары басқа топтар жүректің барлық бетінде қолданылатын мұз балшығын енгізді. Бұл жүрек температурасын төмендету, яғни, оттегі қажеттілігін төмендету үшін жасалды. Келесі онжылдықтарда көптеген зерттеушілер (Брецшнайдер, Кирх және басқалар) жүрек бұлшық еттеріне зақым келтірмей жүректі тоқтататын әртүрлі шешімдер тапты. Сол кезеңде хирургтар жүрек парализіне байланысты, әдеттегідей, антеградтан басқа, тамырды анықтады. Солтүстік Америкадағы Бакберг пен Еуропадағы Менаше жүректің артқа қарай тежелуін тежейтін катетр арқылы жүректің артқа қарай тежелуін енгізді.
Cardiac surgical cases were performed with the aid of a cardiopulmonary pump, without cardioplegia or other means of protecting the heart. High mortality rates due to cardiac injury though, made surgeons to look on how to protect the heart. In 1955 D. G. Melrose suggested ‘’elective cardiac arrest’’, a technique already used for other purposes, in order to protect the heart from ischemia since cardiac muscle is not working, oxygen demands should be low. In the 1960’s other groups introduced ice slur applied all over the heart’s surface. The rationale was to decrease the temperature of the heart, thus to reduce oxygen demands further. The next decades many investigators (Bretschneider, Kirch and others) came up with various solutions that could pause the heart without damaging cardiac muscle. In the same period, surgeons found out delivery roots for cardioplegia, other than the commonly used antegrade. Buckberg in North America and Menasche in Europe, introduced retrograde cardioplegia method, via a catheter inserted in Coronary Sinus and thus perfusing the heart in a retrograde fashion.