Введение

Умышленное и временное прекращение сердечной активности, в первую очередь для сердечной хирургии Кардиоплагия - это раствор, вводимый в сердце во время сердечной хирургии, чтобы свести к минимуму повреждение, вызванное ишемией миокарда, в то время как сердце находится на паузе.

Физиология

Кардиоплегический раствор - это средство, с помощью которого ишемический миокард защищен от гибели клеток. Это достигается за счет снижения метаболизма миокарда путем снижения сердечной нагрузки и использования гипотермии. Химически высокая концентрация калия, присутствующая в большинстве кардиоплегических растворов, снижает потенциал покоя мембранных клеток сердца. Нормальный потенциал покоя желудочковых миоцитов составляет около 90 мВ. Когда внеклеточная кардиоплегия вытесняет кровь, окружающую миоциты, напряжение мембраны становится менее отрицательным, и клетка деполяризуется легче. Деполяризация вызывает сокращение, внутриклеточный кальций секвестрируется саркоплазматическим ретикулом через зависимые от АТФ насосы Ca2+, и клетка расслабляется (диастола). Однако высокая концентрация калия в внеклеточной кардиоплегии препятствует реполяризации. Потенциал покоя в желудочковом миокарде составляет около -84 мВ при концентрации внеклеточного К+ 5,4 ммоль/л. Повышение концентрации К+ до 16,2 ммоль/л повышает потенциал покоя до −60 мВ, уровень, при котором мышечные волокна не возбуждаются при обычных стимулах. Когда потенциал покоя приближается к - 50 мВ, натриевые каналы инактивируются, что приводит к диастолической остановке сердечной активности. Мембранные инактивационные ворота, или ворота h Na+, зависят от напряжения. Чем меньше отрицательное напряжение мембраны, тем больше шлюзов h, которые склонны закрываться. Если частичная деполяризация происходит постепенным процессом, таким как повышение уровня внеклеточного К+, то у ворот есть достаточно времени, чтобы закрыться и тем самым инактивировать некоторые из каналов Na+. Когда клетка частично деполяризована, многие из каналов Na+ уже инактивированы, и только часть этих каналов доступна для проведения внутреннего тока Na+ во время деполяризации фазы 0. Использование двух других катионов, Na+ и Ca2+, также может быть использовано для остановки сердца. Удаление внеклеточного Na+ из перфусата приводит к тому, что сердце не будет биться, поскольку потенциал действия зависит от внеклеточных ионов Na+. Однако удаление Na+ не изменяет потенциал мембраны в состоянии покоя клетки. Аналогичным образом, удаление внеклеточного Ca2+ приводит к снижению сократительной силы и возможной остановке диастолы. Примером раствора с низким содержанием [K+] и низким содержанием [Na+] является гистидинтриптофанкетоглутарат. И наоборот, увеличение концентрации внеклеточного Ca2+ усиливает сокращающуюся силу. Повышение концентрации Ca2+ до достаточно высокого уровня приводит к остановке сердца при систоле. Это несчастное необратимое событие называется "каменным сердцем" или жесткостью. Гипотермия - это другой ключевой компонент большинства стратегий кардиоплагики. Он используется в качестве другого средства для дальнейшего снижения метаболизма миокарда в периоды ишемии. Уравнение Ван-Т-Хоффа позволяет рассчитать, что потребление кислорода снизится на 50% при каждом снижении температуры на 10 °C. Этот эффект Q10 в сочетании с химической остановкой сердца может снизить потребление кислорода миокарда (MVO2) на 97%. Холодная кардиоплагия вводится в сердце через аортальный корень. Подача крови к сердцу происходит из корня аорты через коронарные артерии. Кардиоплегия при диастоле гарантирует, что сердце не использует ценные запасы энергии (аденозинтрифосфат). К этому раствору обычно добавляют кровь в количествах от 0 до 100%. Кровь действует как буфер, а также обеспечивает питательными веществами сердце во время ишемии. После процедуры на сердечных сосудах (байпас коронарной артерии) или внутри сердца, например, замена клапана или коррекция врожденного порока сердца и т. д. После окончания операции, крестовый зажим удаляется, и изоляция сердца прекращается, таким образом, нормальное кровоснабжение сердца восстанавливается, и сердце начинает биться снова. Холодная жидкость (обычно при 4 °C) обеспечивает охлаждение сердца до температуры около 1520 °C, тем самым замедляя метаболизм сердца и тем самым предотвращая повреждение сердечной мышцы. Это еще больше усиливается компонентом кардиоплегии, который имеет высокое содержание калия. Когда раствор вводится в корневой аорты (с помощью аортального крестового зажима на дистальной аорте для ограничения системной циркуляции), это называется предгорной кардиоплегией. Когда он вводится в коронарный синус, он называется ретроградной кардио...

Альтернативы кардиоплегии

В коронарной хирургии существуют различные альтернативы кардиоплегии для проведения операции. Первая - это операция без помпы, где операция выполняется без использования кардиопульмонарного байпаса. Другой вариант - использование фибрилляции скрестного зажима, при которой сердце фибриллирует во время сердечно-легочного шунтирования для выполнения дистальных анастомозов.

История кардиоплегии

Кардиохирургические операции проводились с помощью сердечно-легочного насоса, без кардиоплегии или других средств защиты сердца. Однако высокий уровень смертности от сердечных повреждений заставил хирургов подумать о том, как защитить сердце. В 1955 году Д. Г. Мелроуз предложил "выборочную остановку сердца", метод, уже используемый для других целей, для защиты сердца от ишемии, поскольку сердечная мышца не работает, потребность в кислороде должна быть низкой. В 1960-х годах другие группы ввели ледяной шлак, нанесенный на всю поверхность сердца. Основанием было снижение температуры сердца, что еще больше снижало потребности в кислороде. В последующие десятилетия многие исследователи (Брецшнайдер, Кирх и другие) придумали различные решения, которые могли бы приостановить сердце без повреждения сердечной мышцы. В тот же период хирурги обнаружили корни родов для кардиоплегии, отличные от обычно используемых предшественников. Бакберг в Северной Америке и Менаше в Европе ввели метод ретроградной кардиоплегии, посредством катетера, вставленного в коронарный синус и таким образом пропускающего сердце ретроградно.