Leczenie płynami we wstrząsie hipowolemicznym.doc

Leczenie płynami we wstrząsie hipowolemicznym

Krzysztof Duda, Łukasz R. Nowak

'Centrum Onkologii Oddział Kraków; Dyrektor Oddziału: Prof, dr hab. med. Marian Reinfuss

2Katedra Fizjologii i Biochemii AWF Kraków Kierownik Katedry: Prof, dr hab. Jerzy A. Żołądź

Adres do korespondencji:

Prof. dr hab. n. med. Krzysztof Duda

Instytut Onkologii

31-115 Kraków, ul. Garncarska 11

Tel.: 012/4992287

e-mail: dudakrzy@interia.pl

Hipowolemia jest główną przyczyną zgonów wśród chorych urazowych. Zachowanie ob­jętości wewnątrznaczyniowej ma podstawowe znaczenie dla przeżycia ostrej fazy urazu, a w późniejszym etapie - rozwinięcia właściwej odpowiedzi na uraz (gojenia i zwalczania ewentu­alnego zakażenia). Leczenie płynami leży więc u podstaw postępowania z chorymi po urazach i operacjach. W najcięższych postaciach hipowolemii, gdy brakuje ponad 1/3 objętości krwi krążącej, rozwija się stan wstrząsu hipowolemicznego. Ustrój nie jest w stanie go wyrównać samodzielnie, w oparciu o wewnętrzne „przesunięcia płynowi", a dożylny wlew płynów ratu­je życie, ma więc charakter „resuscytacji płynowej". Dynamika i jakość tych zabiegów rzutu­ją na ewentualne wystąpienie zespołu niewydolności wielonarządowej (MODS) i na szanse przeżycia chorego. Zasadność dożylnej podaży płynów była przedmiotem kontrowersji od pierwszych prób leczenia podjętych w Szkocji, podczas epidemii cholery w 1832 r. W tym czasie nie znano patofizjologii przesunięć płynowych i znaczenia czynnościowej objętości pły­nu pozakomórkowego. Na rolę hipowolemii w patofizjologii wstrząsu wskazał dopiero w koń­cu lat 20 ubiegłego wieku Blalock, przeciwstawiając się wcześniejszym teoriom wstrząsu: nerwowej Crile'a i toksycznej Cannona i Baylissa. Ciągle niezadowalające wyniki leczenia chorych we wstrząsie krwotocznym prowokują do dyskusji na temat optymalnej płynoterapii. Nowe kierunki terapeutyczne to permisywna hipotonia, oraz resuscytacja płynowa stężo­nymi roztworami soli. Jednak wyniki badań klinicznych są niejednoznaczne, co może wyni­kać między innymi ze zmiennej charakterystyki klinicznej chorych oraz stosowania różnych kryteriów badawczych. 

Hipowolemia na czele zjawisk „urazowych"

W hierarchii zjawisk „urazowych" hi­powolemia zajmuje najwyższą pozycję, obok obrażenia tkanek i zapalenia. Utrzy­manie objętości krwi (BV) jest warun­kiem przeżycia m.in. urazu wypadkowe­go. Ustrój ze zmniejszoną BV, który prze­żył uraz, dąży w pierwszym rzędzie do wyrównania tej objętości. Celem jest od­wrócenie zjawisk towarzyszących hipo­wolemii, tj. podtrzymanie objętości mi­nutowej serca (CO), wyrównanie przepły­wów narządowych krwi (BF) i przywró­cenie minutowego dowozu tlenu (D07).

Stratę nieprzekraczającą 1/3 objęto­ści krwi organizm może wyrównać sam na drodze przesunięć płynów i albuminy pomiędzy przestrzeniami ustroju (autoreakcje kompensacyjne). Utrata większych objętości krwi prowadzi do wstrząsu hi­powolemicznego i wymaga interwencji zewnątrzustrojowej w postaci m.in. do­żylnej resuscytacji płynowej [1].

W hipowolemii maleje narządowy minutowy dowóz tlenu (D02)

Pomiędzy wolemią (BV), rzutem mi­nutowym serca (CO) i obwodowym opo­rem naczyniowym (TPR) istnieje ścisły związek. Pierwsze dwie zmienne maleją w stanach hipowolemii o różnej przyczy­nie (np. w krwotoku, w zawale m. serco­wego, w phaeochromocytoma), natomiast rosną w stanach hiperwolemii (np. w cią­ży, w następstwie treningu sportowego, w uogólnionym zakażeniu).

Przeciwnie do kierunku zmian BV i CO zachowuje się TPR: wzrasta w stanie hipowolemii i maleje w hiperwolemii. Wzrost TPR w hipowolemii jest spowo­dowany α1-adrenergicznym skurczem naczyń tętniczych, który może zmniejszać narządowy dowóz tlenu (D02). Warto zauważyć, że w stanach związanych z hiperwolemią (jak np. nadczynność tarczy­cy, trening czy sepsa) wprawdzie TPR zmniejsza się i narządowy przepływ krwi wzrasta, ale kluczowym zjawiskiem pa­tofizjologicznym staje się bilans tlenowy, zależny m.in. od zwiększonego minuto­wego zużycia tlenu (V02).

Spoczynkowe przedziały objętości krwi

Na około 5 litrów krwi krążącej skła­da się krew tętnicza, krew włośniczkowa i krew żylną. W normalnych warunkach po stronie tętniczej mieści się jedynie 14% krwi. Jest to tzw. efektywna obję­tość krwi tętniczej (eff ABV), czyli oko­ło 700 ml dobrze utlenowanej krwi, za­wartej pod ciśnieniem pomiędzy zastaw­kami aorty a włośniczkami narządowy­mi. Stan wypełnienia układu tętniczego śledzą w sposób ciągły baroreceptory umiejscowione w naczyniach kierujących krew do centralnego układu nerwowego.

Wymiana gazów i metabolitów zacho­dzi w łożysku kapilarnym zawierającym ok. 200 ml krwi, z tego połowę w kapilarach płuc.

Pozostałe około 4 litry krwi stanowi mniej lub bardziej odtlenowana krew żyl­ną, mieszcząca się w trzech niskociśnie­niowych przedziałach pojemnościowych, nadzorowanych w różny sposób przez autonomiczny układ nerwowy. Są to prze­dział skórno-mięśniowy dolnej połowy ciała (ok. 1400 ml), przedział górnej po­łowy ciała (nadprzeponowy) (ok. 1400 ml) oraz krew żylną mieszcząca się w ło­żysku trzewnym (ok. 1200 ml) (rycina 1).

Regulacja pojemności przedziałów krwi żylnej

W stanach niedoboru krwi powrót krwi z tkanek obwodowych do prawego serca zależy w dużym stopniu od obkurczenia naczyń żylnych. W odpowiedzi na pokrwotoczne zwiększenie aktywności α1-adrenergicznej oba przedziały skórno-mięśniowe, a zwłaszcza kończyn dolnych i miednicy, reagują skurczem naczyń żyl­nych. Przeciwnie, przedziały te mogą „basenować" krew żylną, gdy ma miejsce blokada farmakologiczna układu sympa­tycznego (np. towarzysząca znieczule­niom neuroosiowym, tj. znieczuleniu zewnątrzoponowemu lub podpajęczynówkowemu) lub sympatykoliza chorobowa (np. w toku endotoksemii).

Wyjątkową pozycję zajmuje trzeci, niewiele mniejszy zbiornik krwi żylnej, obejmujący jelita i wątrobę. Jest on w początkowych stadiach hipowolemii chroniony przed α1-adrenergicznym skur­czem naczyń (między innymi dzięki ak­tywności dopaminergicznej i β2-adrenergicznej naczyń trzewnych). Jeśli jednak wolumenreceptory obszaru sercowo-płucnego wskażą na zmniejszenie nawro­tu żylnego poniżej 3/4 objętości krwi cen­tralnej, ustrój uruchamia parasympatykotoniczny mechanizm „przetoczenia" krwi trzewnej do żyły głównej dolnej. Ciepła, względnie dobrze utlenowana krew żyl­ną trzewi zostaje „mechanicznie" wyci­śnięta z obkurczonego przewodu pokar­mowego w łoże naczyniowe o ciśnieniu bliskim 0 mm Hg i ratunkowo wypełnia prawe serce (tabela I). Wagotonia, wy­wołana stanem głębokiej hipowolemii, objawia się z jednej strony zwolnieniem rytmu serca, a z drugiej – obkurczając cewę pokarmową powoduje dyskomfort brzuszny, nudności i nieraz wymioty.

Mechanizmy autoobrony BV

Ustrój co najmniej trojako reaguje na zmniejszenie objętości krwi krążącej: przyspieszając rytm serca, przemieszcza­jąc pełną krew z innych łożysk naczynio­wych oraz „przesuwając" płyn śródmiąższowy do naczyń.

Wczesnym mechanizmem kompensa­cyjnym w hipowolemii jest tachykardia, utrzymująca początkowo rzut minutowy serca (CO). Tachykardycznie, zgodnie z prawem Mareya, działa zarówno hipowolemiczne odciążenie baroreceptorów du­żych tętnic jak i sympatykotonia. Na tę ostatnią składa się krwotoczna stymula­cja β1-adrenergiczna, która wywiera do­datni wpływ chronotropowy, inotropowy i dromotropowy oraz stymulacja β2-adrenergiczna - poszerzająca naczynia wieńcowe.

Spostrzeganą czasem bradykardię tłu­maczy się głęboką hipowolemią: niedo­stateczne (mniej niż w 75%) wypełnie­nie serca powoduje, że lewa komora kur­cząc się w sposób krańcowy zadrażnia swe mechanoreceptory i wywołuje odruch Bezolda-Jarischa [2]. Zwolnienie rytmu serca w głębokiej hipowolemii podtrzy­muje przynajmniej objętość wyrzutową serca (SV), chociaż nie minutową (CO).

Autoobrona objętości krwi krążącej (BV) dokonuje się poprzez:

1.      zwiększenie oporu naczyniowego (TPR) wybranych łożysk naczyniowych (centralizacja krążenia), a także pojem­nościowych przedziałów krwi żylnej (au­to transfuzja). Skurcz prekapilarów zmie­nia tak rozkład sił Starlinga, że możliwe staje się..

2.      uzupełnianie objętości osocza dro­gą przezkapilarnego przesiąkania płynu międzykomórkowego. Mechanizm zjawiska transcapillary refill słabnie z czasem, ale w dobie wstrząsorodnego krwotoku przywraca do krwi krążącej około 1 litr osocza. Zjawisko to prowadzi do hemodylucji, potwierdzanej przez pokrwotocz­ne obniżenie hematokrytu.

Warto nadmienić, że wcześnie po krwotoku, kiedy jeszcze nie zmniejszyła się produkcja limfy, tą drogą do łożyska naczyniowego dostaje się część białek z puli poza-naczyniowej. Jest to zjawisko wczesnej ekskluzji proteinianów, głów­nie anionów albuminy, z macierzy śródmiąższowej do przestrzeni wewnątrzna­czyniowej . Zagęszczający się w tym czasie ujemny ładunek (grupy ~COO-, ~HS03-) struktur żelowych macierzy uła­twia oddawanie do limfy ujemnie nała­dowanych albuminianów. Bardzo wcze­sna (prawie okołokrwotoczna) dożylna podaż roztworu albuminy miałaby więc swe uzasadnienie patofizjologiczne [3].

Skutki hormonalne ostrego zmniejszenia się BV

Każda forma zmniejszenia BV (a zwłaszcza najpilniej strzeżonej efektyw­nej objętości krwi tętniczej) wywołuje potrójną reakcję hormonalną: wzrost ak­tywności katecholamin, osi renina-angiotensyna-aldosteron (RAA) oraz zwięk­szenie poza-osmotycznej aktywności wazopresyny (ADH) (tabela II). Skutkiem tej reakcji jest centralizacja krążenia, czy­li utrzymanie przepływów krwi przez narządy, które są najważniejsze z punktu widzenia przeżycia „urazu". Chodzi tu o centralny układ nerwowy i hormonalny oraz dwa nieustannie pracujące mięśnie, mięsień sercowy i przeponę. Zwraca uwa­gę odaortalne ukrwienie chronionych „centralnie" narządów.

W warunkach spoczynkowych do skóry trafia około 8%, a do masy mięśni szkieletowych - ok. 20% rzutu minuto­wego serca. Nie ma wątpliwości, że od tych tkanek - odpornych na niedotlenie­nie - rozpoczyna się tzw. centralizacja krą­żenia. Taka sytuacja ma miejsce przede wszystkim w „czystym" krwotoku, a więc np. w krwawieniu z przewodu pokarmo­wego czy w krwawieniu spowodowanym pęknięciem ciąży pozamacicznej.

Rozległe obrażenie tkanek zwiększa prawdopodobieństwo rozwoju głębokiej hipowolemii, uruchamia więc wszelkie rezerwy krwi ustrojowej. Do sygnalizacji presoreceptorycznej dołączają się bodźce temperaturowe i bólowe, które przyspieszają i wzmacniają odpowiedź ustroju na malejący powrót krwi żylnej do jam serca, czyli na zmniejszenie cen­tralnej objętości krwi. Innymi słowy, im bardziej krwotok związany jest z obraże­niem tkanek, a więc ze zwiększoną recep­cją bodźców m.in. z nocyceptorów, termoreceptorów i mechanoreceptorów mię­śni i skóry, tym wydatniej ustrój wyzwala dodatkową reakcję „ratunkową" i korzy­sta z innych, dostępnych łożysk narządo­wych, m.in. nerkowego (około 20% CO w spoczynku) i trzewnego (około 25% CO w spoczynku).

Krótka historia dożylnego leczenia płynowego

Początki dożylnego leczenia płynami sięgają XIX wieku, kiedy podjęto próby zmniejszenia zagęszczenia i zakwaszenia krwi u chorych z „zapaścią" choleryczną [4]. Najczęściej chorym umierającym na cholerę podawano krótkotrwale i zwykle w niewielkiej objętości roztwory hipotoniczne chlorku sodu, rzadko utrzymując ich przy życiu. Dożylną podaż płynów tak skutecznie krytykowano, że dopiero pół wieku później, w 1881 roku niemiecki chirurg Albert S. Landerer (1854-1904) podjął próbę ratowania życia skrwawio­nego mężczyzny dożylnym wlewem roz­tworu soli [5]. Dożylną podażą płynów w „ostrej niedokrwistości" pokrwotocznej (np. w położnictwie i w chirurgii) in­teresował się w tym czasie także znany chirurg Jan A. Mikulicz-Radecki (1850-1905), kierujący krakowską Kliniką Chi­rurgiczną UJ. Właśnie zagadnienie dożylnej infuzji płynów badał i w 1885 r. przed­stawił jako rozprawę habilitacyjną Hilary Schramm (1857-1941), uczeń profe­sorów J.A. Mikulicza i T.C. Billrotha (1829-1894) [6].

Od leczenia kwasicy w biegunkach dziecięcych rozpoczęło się w XX wieku nowoczesne podejście do leczenia płyna­mi. Pediatrom amerykańskim J. Hollandowi (1873-1936), J.L. Gamblowi (1883-1959) i D.C. Darrowowi (1895-1965) zawdzięczamy patofizjologiczne podsta­wy terapii, oparte o znajomość budowy ustroju i jego przedziałów płynowych. Zmniejszenie czynnościowej objętości płynu pozakomórkowego w oparzeniach opisano w 1923 roku. Dożylny wlew kro­plowy opisał chirurg amerykański Rudolf Matas (1860-1957) w 1924 roku, chociaż sam stosował tę technikę znacznie wcze­śniej [7].

Idea leczenia wstrząsu hipowolemicznego wlewami roztworu soli, zapocząt­kowana przez Landerera, rozwijała się krętymi ścieżkami [8]. Chirurg amerykań­ski Washington G. Crile (1864-1943) z doświadczeń nad wstrząsem wyciągnął w 1899 roku błędny wniosek, że jego przy­czyną jest porażenie rdzeniowego ośrod­ka naczyniowego. Badania fizjologów WilliamaM. Baylissa (1860-1924) i Wal­tera B. Cannona (1871-1945) nad wstrzą­sem krwotocznym w okresie I wojny światowej wskazały błędnie, że jego przy­czyną jest czynnik toksemiczny, pocho­dzący z rany. Dopiero doświadczenia amerykańskiego chirurga Alfreda Blalocka (1899-1964) z lat 1927-1930 skiero­wały uwagę na podstawową przyczynę tej postaci wstrząsu tj. zmniejszenie objęto­ści krwi [9].

Dostrzeżona skłonność ustroju do za­trzymania sodu po urazie i obszernie dys­kutowana w okresie II-wojny przez chi­rurgów amerykańskich, skłoniła grupę Frederica A. Collera do przestrzegania przed użyciem roztworów NaCl u cho­rych septycznych, oparzonych czy hipoproteinemicznych [10] i opisania w 1944 zjawiska pooperacyjnej nietolerancji sodu [11]. Badania metabolizmu poura­zowego, prowadzone przez Francisa D. Moore'a (1913-2001) w latach 1947-1963 wskazały, że dodatni bilans wody i sodu jest obligatoryjnym zjawiskiem pourazowym. Jako pendant do dawnego ar­tykułu RA. Collera, w 1962 roku G. Thomas Shires (1925-2007) publikuje pracę pt. „Pooperacyjna tolerancja sodu", wska­zując na konieczność podaży wody i sodu po operacji [12].

Od tej pory toczą się nieustające spo­ry o skuteczność resuscytacyjną wlewów roztworów krystaloidowych i koloido­wych, w tym roztworów albuminy. Jed­nocześnie zwiększył się odsetek chorych z ciężkimi obrażeniami, przeżywających stan wstrząsu hipowolemicznego. Wraz ze zmianą priorytetów leczniczych zmie­niała się dominująca niewydolność narzą­dowa. I tak niewydolność krążenia w okresie I wojny światowej zastąpiła nie­wydolność nerek w okresie II wojny. Z kolei dominującą niedomogą w kolejnych wojnach stała się niewydolność oddecho­wa, którą obecnie zastąpiła niewydolność wielonarządowa (rycina 2).

Rycina 2

Rozwój idei leczenia wstrząsu krwotocznego i dominująca postać niewydolności narządowej.

...