ВСПОМОГАТЕЛЬНОЕ КРОВООБРАЩЕНИЕ

Вспомогательное кровообращение (син. параллельное кровообращение, вспомогательная перфузия) — различные методы временной помощи ослабленному миокарду по восстановлению нарушенной гемодинамики в организме, основанные на применении специальных механических устройств.

Принцип Вспомогательного кровообращения предусматривает воздействие на гемодинамику с целью снижения энергетических затрат миокарда, связанных с осуществлением нагнетательной функции сердца. Одновременно с этим Вспомогательное кровообращение увеличивает органный, и в частности коронарный, кровоток, улучшает микроциркуляции) тканей.

Внешняя работа сердца и уровень сопряженных с ней энергетических процессов зависят в основном от величины аортального сопротивления и объема перекачиваемой сердцем крови. Эту зависимость отражает формула работы желудочков сердца [Уиггерс (С. Wiggers), 1957]:

где Q — ударный объем желудочка сердца; R — среднее давление в аорте или среднее давление в легочной артерии; m — масса крови, выбрасываемая за одно сокращение желудочком сердца; V — средняя скорость кровотока; W — внешняя работа.

Внешнюю работу сердца можно уменьшить двояко: путем снижения давления в сосудах (на этом принципе основаны методы контрпульсации или противопульсации) или путем уменьшения перекачиваемого сердцем объема крови (на этом основаны методы обхода — шунтирования — желудочков сердца).

Метод контр пульсации, предложенный Харкеном (D. Harken, 1958), предполагает аспирирование крови в специальный бесклапанный насос с общим входом и выходом для крови из периферической артерии в фазу систолы с последующим нагнетанием этой же порции крови в артериальное русло в фазу диастолы. Этим достигается снижение внешней работы сердца по преодолению аортального сопротивления сердечному выбросу за счет уменьшения конечно-диастолического давления в аорте; одновременно увеличивается приток крови в коронарные артерии.

Существует несколько разновидностей метода контрпульсации, отличающихся особенностями синхронизации работы насоса с фазами сердечного цикла [Уоткинс (D. Watkins), 1965], способом и местом подключения насоса к артериальной системе [Кантровиц (A. Kantrowitz) с соавт., 1967; В. И. Шумаков с соавт., 1968, 1970], конструктивными особенностями применяемого насоса [внутриаортальный насос-баллончик, предложенный Мулопулосом (1961) и в дальнейшем усовершенствованный для клинического применения].

Одной из модификаций метода контрпульсации является так наз. наружная контрпульсация [Осборн (J. Osborn), 1962] с использованием герметических емкостей, в к-рые помещают нижние конечности или все тело больного. Цикличное повышение и понижение давления в этих емкостях, синхронизированное с деятельностью сердца больного, позволяет получить такой же гемодинамический эффект, что и при других методах контрпульсации.

Шунтирование желудочков (частичное или полное) также объединяет группу методов. При этом кровь аспирируется из предсердия или желудочка сердца и нагнетается в аорту или в одну из периферических артерий специальными насосами, имеющими раздельные входы и выходы для крови.

Основная сложность при этих методах — необходимость забора большого количества крови, т. к. при небольших объемах (менее 60— 80% от общего минутного выброса) эффективность шунтирования, определяемая по снижению потребления кислорода миокардом, является ничтожной. При аспирировании же свыше 80% сердечного выброса отмечается снижение внешней работы сердца вдвое и резкое уменьшение потребления кислорода миокардом левого желудочка сердца.

К этой группе методов В. к. относится вено-артериальная перфузия (частичный сердечно-легочный обход — С. С. Брюхоненко, 1926; Б. В. Петровский с соавт., 1970) с ее разновидностями: без оксигенации крови, с искусственной оксигенацией.

В клин, практике вено-артериальная перфузия с оксигенацией крови выполняется как в синхронизированном с деятельностью сердца варианте, так и в несинхронизированном, значительно уступающем по эффективности первому.

Общим для этих методов В. к. является несложность подключения исполнительного механизма (насоса-контрпульсатора, насоса-баллончика, АИК), кратковременность применения и сравнительная простота аппаратуры, что позволяет применять их у тяжелобольных.

Более сложен метод В. к., связанный с применением искусственных желудочков сердца. Этот метод интенсивно разрабатывается как в экспериментальном, так и клиническом аспектах. В. к. с помощью искусственных желудочков сердца взаимосвязано с проблемой создания имплантируемого искусственного сердца (см.).

Анализ возможностей различных методов вспомогательного кровообращения свидетельствует о значительном снижении внешней работы сердца и энергетических затрат миокарда, связанных с осуществлением нагнетательной функции, существенном увеличении объема коронарного кровотока, улучшении метаболизма миокарда, постепенном нарастании ударного объема сердца и нормализации гемодинамических показателей. Эффективность методов В. к., снижающих внешнюю работу сердца путем уменьшения аортального сопротивления сердечному выбросу, прямо пропорциональна количеству крови, аспирируемой в насос. Это обстоятельство определяет наибольшую эффективность метода, предусматривающего подключение исполнительного насоса-контрпульсатора непосредственно к участку аорты, расположенному близко к сердцу (центральная контрпульсация). При соединении насоса с периферической артерией эффективность метода существенно снижается. Поскольку количество аспирируемой в насос крови имеет прямую зависимость от объема сердечного выброса, эффективность этих методов резко уменьшается при снижении объема сердечного выброса и сводится практически к нулю при асистолии и фибрилляции желудочков сердца.

Эффективность методов В. к., основанных на снижении внешней работы сердца путем уменьшения объема перекачиваемой им крови, также возрастает с увеличением объема крови, поступающей в организм через различные виды шунтирования.

В этой группе методов большей эффективностью обладает метод синхронной вено-артериальной перфузии с искусственной оксигенацией крови.

Являясь таким же высокоэффективным при левожелудочковой недостаточности, как и метод обходного шунтирования левого желудочка сердца, он гораздо менее травматичен и оказывает положительное воздействие на правые отделы сердца, снижая внешнюю работу и энергетические затраты миокарда. Эффективность вено-артериальной перфузии не зависит от притока крови в левые отделы сердца, что позволяет использовать ее для поддержания адекватного кровообращения в организме при асистолии и фибрилляции желудочков сердца.

Возможны следующие пути клинического использования В. к.: при острой сердечной недостаточности вследствие инфаркта миокарда, массивной кровопотери, интоксикации, после операций на сердце с использованием экстракорпорального кровообращения; при лечении хронической коронарной недостаточности с тяжелым ангинозным синдромом; как профилактическое мероприятие при выполнении травматичных операций у больных с сопутствующими нарушениями со стороны сердечно-сосудистой системы; после пересадки сердца для поддержания его функции.

Клиническое применение нашли методы В. к. (контрпульсация внутриаортальным насосом-баллончиком и вено-артериальная перфузия с оксигенацией крови) у больных с осложненным инфарктом миокарда. Рядом авторов накоплен опыт применения В. к. при кардиогенном шоке, после операций на сердце, при выполнении коронарографии в остром периоде инфаркта миокарда [Брегман (D. Bregman) с соавт., 1972; В. И. Шумаков, В. Е. Толпекин, 1973]. Вместе с тем установлено, что в большинстве случаев следует сочетать В. к. с методами хирургической реваскуляризации миокарда.

Применение В. к. параллельно с работой сердца больного в течение довольно длительного времени должно быть обязательно синхронизировано. Для этой цели используют специальные электронные приборы— кардиосинхронизаторы, дающие возможность осуществлять работу аппарата В. к. в противофазу с сердечной деятельностью.

Важнейшей частью системы В.к. являются исполнительные механизмы, представляющие собой специальные кровяные насосы. Предложено несколько их модификаций: диафрагменные (Б. В. Петровский с соавт.; М. Де Беки с соавт.), мешотчатые [Акутсу (Т. Akutsu) с соавт.; Бернс (W.Burns) с соавт.], роликовые (Акутсу), поршневые [Хортон (J. Horton) с соавт.], роторные и т. д. Они приводятся в действие при помощи специальных гидравлических или пневматических приводов. От конструкции насоса и режима его работы зависит степень травматизации форменных элементов крови. Менее травматичны насосы мешотчатого типа. Немаловажным является также подбор искусственных клапанов (шариковых, лепестковых, каплевидных и др.), обеспечивающих однонаправленный пульсирующий ток крови.

Материалы для изготовления насосов должны быть биологически инертными, достаточно прочными и не вызывать тромбообразования при контакте с кровью.

Одной из существенных причин, ограничивающих широкое применение методов Вспомогательного кровообращения, предусматривающих промежуточную оксигенации) крови, является именно высокая степень травматизации форменных элементов крови в существующих типах оксигенаторов (см.).

См. также Кровообращение.

Библиогр.: Брюхоненко С. С. Аппарат для искусственного кровообращения теплокровных, Эксперим, биол, и мед., т. 11, №26, с. 296, 1928; Шумаков В. И. и др. Экспериментальное изучение различных методов вспомогательного кровообращения и возможности их применения в клинике, в кн.: Реконструктивная хир., под ред. Б. В. Петровского, в. 2, с. 17, М.,1971; Acutsu T., Mirkowitch V. a. Topaz S. Application of mechanical ventricular assistance, Trans. Amer. Soc. artif. intern. Org., v. 10, p. 162, 1964; Bregman D. a. Goetz R. H. A new concept in circulatory assistance the dual-chambered intraaortic balloon, Mount Sinai J. Med., y. 39, p. 123, 1972; De Bakey М. B. Left ventricular bypass pump for cardiac assistance, Amer. J. Cardiol., v. 27, p. 3, 1971; Dennis C. a. o. Clinical use of cannula for left heart bypass without thoracotomy, Ann. Surg., v. 156, p. 623, 1962; Kantrowitz A. a. o. Clinical experience with cardiac assistance by means of intraaortic phaseshift balloon pumping, Trans. Amer. Soc. artif. intern. Org., v. 14, p. 344, 1968; Zwart H. H. a. о. Transarterial closed-chest left ventricular bypass, ibid., v. 15, p. 386, 1969.

В. И. Шумаков.