Авторы не считают себя непревзойденными специалистами в области мониторинга, но практическая надобность заставила разобраться в этом вопросе. Собранные из разных источников данные пропущены в значительной мере через «горнило» практической деятельности и срочно превращены в печатное слово, дабы донести до коллег восторг от полученных знаний.
Капнометрия и капнография: «изгои» реанимационного мониторинга Царенко С.В., Вахницкая В.В., Белова Н.В., Давыдова Л.А. НИИ скорой помощи им. Н.В.Склифосовского, факультет фундаментальной медицины МГУ им. М.В.Ломоносова
Вступление По не всегда очевидным причинам практика реаниматологии демонстрирует приверженность врачей одним методам обследования больных при отрицании других, не менее информативных и полезных. Ярким примером является тщательный контроль уровня калия в плазме крови при практически полном невнимании к уровню натрия. Другим примером служит обилие информации о поступлении, транспорте, утилизации кислорода при любом критическом состоянии и отсутствие таковой в отношении двуокиси углерода, обычно называемой углекислотой (СО2). Одним из объяснений описанной тенденциозности практикующих врачей является недостаточная информированность о значении измерения уровня натрия и напряжения углекислоты при выработке плана лечебных мероприятий. Настоящая работа призвана, в некоторой мере, заполнить этот информационный пробел, и посвящена использованию различных методов капнометрии и капнографии в практике интенсивной терапии.
Клиническая физиология обмена углекислоты Двуокись углерода представляет собой один из двух основных конечных метаболитов организма (второй – вода) и может находиться в тканях в трех состояниях: свободном, связанном с белком и в виде карбонатиона (HCO3-). Во всех этих состояниях СО2распределяется между тремя компартментами: быстрым, включающим сосудистое русло и хорошо кровоснабжаемые органы, промежуточным, основу которого составляют мышцы и медленным, состоящим из костной и жировой тканей. Постоянный обмен между этими пространствами позволяет поддерживать в них одинаковую концентрацию двуокиси углерода. В быстром компартменте концентрация СО2 весьма изменчива, а в медленном – наиболее инертна. Содержание двуокиси углерода в быстром компартменте в основном зависит от функционирования системы внешнего дыхания и обратно пропорционально минутному объему вентиляции. Содержание углекислоты в промежуточном и медленом компартментах зависит от скорости ее продукции и «вымывания» в кровоток.
С точки зрения реаниматолога, практическое значение имеют три аспекта обмена двуокиси углерода в человеческом организме: 1. Напряжение СО2 как отражение эффективности вентиляции 2. Участие СО2 в регуляции кислотно-основного состояния в качестве одного из основных буферов 3. Влияние СО2 на тонус сосудов, в большей степени – церебральных (гипокапния обладает вазоконстрикторным действием, гиперкапния – вазодилататорным).
Методы мониторинга двуокиси углерода и их клиническое значение
Для принятия клинических решений наиболее информативной является оценка напряжения СО2 в плазме крови. Чаще всего эта оценка является дискретной, поскольку требует забора порций крови с последующей обработкой в газоанализаторе. В последнее время созданы специальные датчики, позволяющие непрерывно измерять величину СО2 в крови. Однако стоимость датчиков настолько высока, что мы не будем подробно их рассматривать.
Для ориентировочной оценки парциального давления СО2 в артериальной крови (pаСО2) используют либо измерение концентрации углекислого га-за в конечно-выдыхаемых (end-tidal) порциях альвеолярного воздуха (pЕТСО2), либо измерение напряжения СО2 в тканях.
При исследовании концентрации углекислого газа в конечно-выдыхаемых порциях альвеолярного воздуха в клинической практике используют два подхода: измерение величины СО2 (капнометрию) и графическое изображение изменений этой величины (капнографию). Поскольку для адекватной оценки величины СО2 необходим графический анализ, то в настоящее время капнометры без графиков считаются морально устаревшими и неточными. Однако с дидактической точки зрения мы рассмотрим сначала капнометрию, а затем капнографию.
Измерение величины СО2 в выдыхаемом воздухе (капнометрия)
Напряжение углекислого газа в конечной порции выдыхаемого воздуха наиболее соответствует pаСО2 при условии равномерной вентиляции альвеол, ненарушенных вентиляционно-перфузионных отношений, стабильном состоянии сердечно-сосудистой системы, стабильной температуре тела. В норме pЕТСО2 на 1-3 мм рт. ст. ниже, чем pаСО2.
Капнометрия может быть основана на абсорбции инфракрасного излучения молекулами СО2 или на масс-спектрометрии (Stock M.C., 1995). Второй способ – точнее, но дороже, поэтому в практической деятельности при-меняется редко.
Капнометры, работающие на принципах инфракрасного оптического анализа, широко распространены в мировой медицинской практике. Они могут иметь два способа отбора проб дыхательной смеси: непосредственно в дыхательном потоке (основной поток, mainstream analysis) и вне дыхательно-го потока с непрерывным отбором пробы газа (боковой поток, sidestream analysis).
Капнометрия в основном потоке(mainstream analysis).
В капнометрах основного потока (рис. 1) камера для измерения СО2 является частью дыхательного контура. Просвет камеры анализатора, через ко-торый проходит вдыхаемый и выдыхаемый воздух - широкий с целью минимизации энергетических затрат и предупреждения обтурации мокротой. Основным достоинством приборов является небольшое время отклика в ответ на изменения концентрации углекислоты. Однако по сравнению со способом бокового потока mainstream analysis более громоздкий и дорогостоящий. Ограничением метода
является также возможность контроля СО2 только у интубированных или трахеостомированных больных.
Капнометрия в боковом потоке
Капнометры бокового потока (рис. 2)
через узкую трубку всасывают часть выдыхаемого воздуха как из дыхательного контура путем использования Т-образного переходника, так и из носовых ходов пациента. Внутри прибора находится камера для сбора анализируемого газа, источник инфракрасного излучения и сенсор, измеряющий абсорбцию излучения углекислым газом.
Достоинством капнометрии бокового потока является ее дешевизна и возможность контроля СО2 у неинтубированных пациентов. Имеется и немало недостатков: • из-за узости отверстия трубки забора воздуха возможна ее обтурация бронхиальным секретом, особенно при использовании у пациентов с трахеобронхитом и пневмонией; • для получения достоверного результата пробу газа необходимо освободить от водяных паров, а используемые для этого встроенные фильтры и ловушки недостаточно эффективны; • высокая скорость забора пробы (150 мл/мин) и значительный размер приводящих магистралей ограничивает использование методики у новорожденных и детей; • возможно попадание мокроты в магистраль прибора с ее блокированием, так как забор воздуха производится через отверстие в дыхательном контуре. Для предупреждения этого необходим строгий контроль над положением адаптера капнографа, который должен находиться всегда выше интубационной трубки, что не всегда возможно при транспортировке больного или в экстренной ситуации; • для корректной оценки pЕТСО2 необходима некоторая длительность дыхательного цикла, поэтому при тахипноэ возможно усреднение капнограммы и артефактное снижение показателя; • капнограмма, полученная при использовании метода бокового потока, является отсроченной из-за транспортной задержки – времени, которое требуется на аспирацию газа из дыхательного контура в камеру анализатора (Breen P.H. et al., 1992; 1994).
Использование в капнометрах основного и бокового потока довольно широкого спектра инфракрасного излучения приводит к снижению специфичности получаемых показателей: излучение поглощается не только СО2, но и N2O, а также некоторыми анестетиками, что может искажать истинную величину pЕТСО2. Для устранения этого недостатка используют программную или аппаратную коррекцию, которая далека от совершенства. Еще одним недостатком капнометрии бокового и основного потока является риск микробной контаминации аппаратуры и, в последующем, дыхательных путей больного.
Для исключения или нивелирования указанных негативных черт капнометрии был создан и получил большее распространение метод молекулярной корреляционной спектроскопии (molecular correlation spectroscopy - MCS), называемый также методом минимального потока (microstream).
Микропотоковая капнометрия
Основным достоинством микропотоковых капнометров является их специфичность, которая обеспечивается использованием нерассеивающегося инфракрасного микролуча с узким спектром, настроенного исключительно на поглощение спектра СО2. Этот луч генерируется миниатюрным лазерным монохроматическим излучателем, величина измерительной камеры которого составляет 15 мкм3. Благодаря маленькой измерительной камере разработчикам метода удалось снизить скорость забора проб до 50 мл/мин при сохраненной точности измерения. Столь низкие скорости забора делают более надежной работу капнографа при использовании его у неинтубированных пациентов, а также у пациентов с небольшими дыхательными потоками: у детей и новорожденных. С этой целью разработаны специальные носовые канюли (рис. 3), Стабильность создаваемого инфракрасного излучения настолько высока, что, в отличие от капнографов других моделей, калибровки аппарата в процессе эксплуатации не требуется.
Газовая магистраль Smart MAC-Line с встроенными носовыми и оральной канюлями
Конструкция магистрали позволяет проводить СО2 -мониторинг с одновременной возможностью подачи пациенту кислорода.
Для предупреждения конденсации влаги, секретов дыхательных путей и микробной контаминации в микропотоковых капнометрах используют специальные адаптеры. Забор газа в microstream-адаптерах производится через несколько микропортов, имеющих гидрофобное покрытие, расположенных по периметру адаптера и ориентированных в различных направлениях. Благодаря такой конструкции забор воздуха производится не из края воздушного потока, а из его середины, что позволяет минимизировать аспирацию секрета. Кроме того, забор проб становится менее зависимым от положения пациента и ориентации адаптера.
Благодаря использованию влагопроницаемой трубки для забора проб значительно уменьшается поступление воды и микроорганизмов в камеру датчика. Микропоры в трубке позволяют влаге выходить из забранной порции газа, пока она проходит по трубке. Поступление влаги и бактерий снижается также благодаря тому, что на входе в прибор расположены субмикронные фильтры. Небольшой внутренний диаметр линии забора (всего 1 мм) сохраняет поток газа по магистрали ламинарным даже при очень высокой частоте дыхания, что делает капнограмму информативной при использовании у маленьких детей и выраженной дыхательной недостаточности.
Один из современных портативных капнографов (Microcap, Oridion Medical)
Низкопотоковый забор проб и маломощные датчики позволили значительно уменьшить размеры батарей капнографа и реже заменять их.
В результате микропотоковые капнографы – приборы миниатюрные (рис. 5) и вместе с тем мощные, компактные и многофункциональные. Размер и масса приборов соответствуют мобильному устройству связи, используемому современными секьюрити. Описанные свойства и габариты прибора делают его настоящим «телохранителем» врача и его пациентов, существенно расширяя сферу применения капнометрии в реанимационных отделениях, так и в амбулаторной и практике экстренной медицины. Подчеркнем еще раз, что микропотоковая капнометрия – это не просто очередная модификация метода, а революционное улучшение методики! Клиническое значение капнометрии выдыхаемого воздуха,
Величина pЕТСО2 принципиально зависит от трех факторов: уровня СО2 в крови, возможности поступления углекислоты из крови в альвеолы, наличию СО2 в выдыхаемом воздухе.
При отсутствии значительных изменений вентиляционно-перфузионных отношений измерение pЕТСО2 представляет собой неинвазивный способ мониторинга парциального напряжения СО2 в артериальной крови (pаСО2) у пациентов без паренхиматозных заболеваний легких (Morley T.F. et al., 1993). В норме имеется градиент между pаСО2 и pЕТСО2 (Δpa-ЕТСО2), который составляет 2-5 мм рт. ст. (Nunn J.F., Hill D.W., 1960; Bhavani Shankar K. et al., 1992). При ухудшении сопряжения вентиляции и перфузии возможности для поступления СО2 из крови в альвеолярный воздух уменьшаются, что приводит к снижению pЕТСО2 и росту Δpa-ЕТСО2. Крайне редко можно отметить уменьшение градиента между pаСО2 и pЕТСО2 до нуля или даже до отрицательных величин: (-2) – (-3) см вод. ст. Такая ситуация наблюдается в том случае, если у больного имеются выраженные нарушения проходимости различных участков трахео-бронхиального дерева. Если последними поступают порции воздуха из плохо вентилируемых альвеол, то напряжение СО2 в них может быть больше среднего pаCО2. Напряжение СО2 в выдыхаемом воздухе резко снижается при апноэ, остановке кровообращения и расположении интубационной трубки вне дыхательных путей.
Практическое значение капнометрии наиболее демонстративно в следующих клинических ситуациях.
Оценка адекватности спонтанного дыхания. С помощью капнометрии можно оценить степень восстановления спонтанного дыхания при выходе больных из наркоза. У неинтубированных больных в отделении реанимации и при проведении региональной анестезии мониторинг СО2 через носовые адаптеры может быть использован для диагностики апноэ (Brampton W.J. et al., 1990; Lenz G. et al., 1991). Величина рЕТСО2, отражает pаСО2 даже в том случае, если через канюлю подается кислород. Это особенно полезно при одновременном проведении оксигенотерапии у пациентов с дыхательной недостаточностью (Bowe E.A. et al., 1989; Roy J. et al., 1991).
Отлучение от механической вентиляции. Капнометрия является методом неинвазивного мониторинга адекватности отлучения больных от ИВЛ (Carlon G.C. et al., 1988; Anderson C.T., Breen P.H., 2000). Согласно данным Healey C.J. et al. (1987), Saura P. et al. (1996) динамика pЕТСО2 соответствовала изменениям pаСО2 до и после прекращения вспомогательной ИВЛ.
Подбор параметров высокочастотной ИВЛ. Капнометрия может быть использована для подбора параметров высокочастотной вентиляции. Для этого измерение pЕТСО2 производится во время единичного выдоха с большим дыхательным объемом путем кратковременного прерывания высокочастотной вентиляции (Mason C.J., 1986).
Контроль целостности контура дыхательного аппарата. При проведении анестезии всегда возможна утечка газовой смеси. Нередко диагностика этого осложнения несвоевременна. Использующийся с целью выявления утечки мониторинг давления в дыхательных путях не является достаточно чувствительным методом. Более точно утечку можно обнаружить путем мониторинга pЕТСО2, величина которого постепенно повышается из-за гиповентиляции (Martin D.G., 1987; Berman L.S. et al., 1988; Lillie P.E., Rob-erts J.G., 1988; Weingarten M., 1990). Особенно эффективно применение капографии при проведении низкопоточной анестезии по закрытому контуру.
Диагностика остановки кровообращения и эффективности реанимационных мероприятий. Мониторинг СО2 позволяет своевременно диагностировать остановку кровообращения. При этом происходит снижение величины выдыхаемого СО2, поскольку транспорт СО2 из тканей в легкие отсутствует (Garnett A.R. et al., 1987; Falk J.L. et al., 1988; Isserles S.A., Breen P.H., 1991). В связи с этим капнометрия является наиболее оптимальным методом мониторинга эффективности сердечно-легочной реанимации (Garnett A.R. et al., 1987; Falk J.L. et al., 1988) и оценки адекватности легочной перфузии при непрямом массаже сердца (Szaflarski N.L., Cohen N.H., 1991; White R..D, Asplin B.R., 1994). Указанное обстоятельство может быть использовано для сравнения эффективности различных приемов непрямого массажа сердца (Ward K.R. et al., 1993). Значение pЕТСО2 может также обладать прогностической ценностью при проведении сердечно-легочной реанимации. Еще в 1939 году Eisenmenger отметил, что «…если во время реанимации производить анализ выдыхаемого воздуха около 2 раз за час, и при этом в выдыхаемом воздухе содержится достаточное количество СО2, то показано дальнейшее проведение ИВЛ и массажа сердца» (цит. по Koetter K., Maleck W.H., 1999). Asplin B.R. и White R.D. (1999), изучив прогностическую ценность значений РЕТСО2 во время сердечно-легочной реанимации в разное время от ее начала, пришли к выводу, что для прогноза возобновления спонтанного кровообращения большую роль играет значение pЕТСО2, зарегистрированное в начале проведения реанимационных мероприятий. Согласно данным Domsky M. с соавт. (1995), при величине pЕТСО2 28 мм рт. ст. и ниже летальность составляла 55%, при более высоких значениях pЕТСО2 – лишь 17%. Кроме того, отмечено увеличение летальности при величине разницы Δpа-ЕТСО2 8 мм рт. ст. и более.
Контроль при проведении интубации трахеи. Vukmir R.B. et al. (1991) продемонстрировали, что капнометрия обладает 100%-ной специфичностью и чувствительностью в выявлении случайного попадания интубационной трубки в пищевод. Указанное обстоятельство делает эффективным использование метода при возможной трудной интубации. Для этого коннектор отбора проб помещают на дистальный конец эндотрахеальной трубки (Linko K., Paloheimo M., 1983), а затем по максимальному значению выдыхаемого СО2 определяют положение голосовой щели. Отмечено, что при затруднениях с заведением интубационной трубки в трахею эффективная вентиляция может поддерживаться даже при положении трубки у края голосовой щели (Bund M. et al., 1997).
Диагностика нарушений вентиляционно-перфузионных отношений. Любая причина, снижающая перфузию легких и (или) увеличивающая дыхательное мертвое пространство, может приводить к снижению pЕТСО2 и увеличению Δpа-ЕТСО2. Наиболее частые причины нарушения сопряжения вентиляции и перфузии следующие:
снижение сердечного выброса и гиповолемия (Leigh M.D. et al., 1961; Askrog V., 1966; Hoffbrand B.I., 1966; Tulou P.P. et al., 1970),
эмболия легочной артерии (Isserles S.A., Breen P.H., 1991; Breen P.H., 1998),
эмфизема легких, беременность (Shankar K.B. et al., 1986; Rich G.F., Sconzo J.M., 1991). Кроме того, величина Δpа-ЕТСО2 может быть использована для подбора вели-чины положительного давления в конце выдоха (PEEP) при отеке легких и остром респираторном дистресс-синдроме. Считается, что при оптимальном значении РЕЕР значение Δpа-ЕТСО2 минимально (Blanch L. et al., 1987).
Мониторинг гиперметаболических состояний. При гиперметаболических состояниях (злокачественной гипертермии, тирео-токсическом кризе, тяжелом сепсисе) повышается продукция СО2, что приводит к повышению pЕТСО2(Baudendistel L et al., 1984).
Анализ временной динамики СО2 во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе – временнáя капнография
График зависимости концентрации углекислого газа от времени называется временнóй капнограммой или просто капнограммой. Приборы, имеющие графический дисплей, на котором отображается капнометрическая кривая, называются капнографами.
Отображение капнограммы в реальном масштабе времени позволяет оценить параметры фаз дыхания. Анализ капнограммы в замедленном темпе дает возможность визуально оценить тренд pЕТСО2 на большом отрезке времени, например, по ходу операции.
Нормальная капнограмма (рис. 5) содержит инспираторный (фаза 0) и экспираторный (фазы I, II, III) сегменты. Угол между фазами II и III называется углом альфа, между фазой III и нисходящим сегментом капнограммы – углом бета. Рассмотрим эти фазы подробнее.
Нормальная временнáя капнограмма
Фаза 0 представляет собой часть графика от начала вдоха до начала выдоха. Она включает нисходящий сегмент и начальную часть горизонталь-ной линии (Shankar B.K. et al., 1992; 1995). Горизонтальная линия отражает нулевую концентрацию углекислого газа во вдыхаемом (атмосферном) воздухе.
Следующая часть горизонтальной линии – фаза I экспираторного сегмента. В это время начинается выдох и происходит опорожнение анатомического мертвого пространства, включая инструментальное мертвое пространство аппарата ИВЛ.
С продолжением выдоха в анализатор начинает поступать газ, содержащий СО2 во все возрастающих концентрациях: отмечается крутой подъем кривой. Это фаза II, во время которой датчик капнографа анализирует смесь воздуха из анатомического мертвого пространства и альвеолярного газа.
К концу выдоха, когда скорость воздушной струи снижается, концентрация СО2 приближается к значению, которое называется концентрацией углекислого газа в конце выдоха (pЕТСО2). На этом участке кривой (фаза III) концентрация СО2изменяется мало, поэтому он называется альвеолярным плато. В этот период в капнограф поступает газ из альвеол, содержащий наибольшее количество СО2. Несмотря на название, график не является горизонтальным, а представляет собой постепенно повышающуюся линию. Подъем обусловлен неравномерным опорожнением альвеол с различными вентиляционно-перфузионными соотношениями, и соответственно, с разным уровнем СО2. Наклон фазы III (угол альфа) определяется степенью асинхронности опорожнения альвеол (Kalenda Z., 1989).
Для оценки степени феномена рециркуляции (Kumar Y.A. et al., 1992) используют измерение угла между фазой III и нисходящей частью инспираторного сегмента (угол бета). Рециркуляция – это повторное поступление углекислоты в контур вдоха из-за неисправности наркозного аппарата или снижения функциональных свойств абсорбера углекислоты. При наличии рециркуляции угол бета возрастает, горизонтальная часть фазы 0 и фаза I приподнимаются над уровнем нормы (Pyles S.T. et al., 1984; Berman L.S. et al., 1988; Podraza A.G. et al., 1991). Увеличение угла бета может быть вызвано также удлинением времени отклика капнометра, что особенно часто наблюдается у детей (Badgwell J.M. et al., 1993).
Анализ динамики СО2 в зависимости от величины объема выдоха – объемная капнография
Динамика СО2, соотнесенная с величиной дыхательного объема (объемная капнография – volume capnogram), позволяет получить дополнительную информацию по сравнению с временнóй капнограммой (рис. 6). По объемной капнограмме можно рассчитать не только конечно-выдыхаемый уровень углекислого газа, но и его среднюю величину в течение дыхательного цикла (pĒСО2). Зная последнюю величину, можно рассчитать общий объем выдыхаемой углекислоты, что важно для определения дыхательного коэффициента и оптимального подбора искусственного питания.
На пересечении прямой, проходящей на уровне pĒСО2 и параллельной оси абсцисс, с капнографической кривой находится точка, ордината которой соответствует абсолютной величине альвеолярного мертвого пространства.
Нормальная объемная капнограмма
Волюметрическую капнограмму используют также для оценки эффективности рекрутмента легких. Если альвеолы открываются, то кривая капнограммы смещается вверх и влево, отражая улучшение элиминации СО2.
Физиологические основания к использованию тканевой капнометрии
Помимо анализа СО2 в выдыхаемом воздухе, широкое распространение получили различные методы тканевой капнометрии. Их основой являются следующие физиологические законы: концентрация СО2в ткани отражает баланс между тканевым кровотоком и местной продукцией СО2. При сохраненном кровотоке и неизменном уровне метаболизма напряжение СО2 в тканях будет соответствовать содержанию углекислоты в крови.
Углекислый газ вырабатывается в аэробных и в анаэробных условиях (Schlichtig R. et al., 1999; Raza O. et al., 2000). Усиление аэробного метаболизма способствует увеличению продукции СО2 клетками. При снижении доставки кислорода метаболизм переходит на анаэробный и общая выработка СО2 снижается, поскольку снижение аэробной продукции СО2 более выражено, чем увеличение анаэробной (Mathias D.W. et al., 1988; Groeneveld A.B. et al., 1991; Zhang H., Vincent J.L., 1993). Однако эти изменения метаболизма несущественно отражаются на уровне углекислоты в тканях при сохраненном кровотоке, величина которого является основным регулятором вымывания СО2 из тканей. Исследования, в которых сравнивали гипоксию ишемического и гипоксического типов, показали, что снижение кровотока было основным фактором, определявшим накопление СО2 в тканях. Даже при тяжелой гипоксии, но при сохраненном кровотоке накопления СО2 не происходило (Vallet B et al., 2000). При нарушении кровотока (ишемии) вырабатывающаяся углекислота накапливалась в тканях, что приводило к увеличению ее содержания (Teboul JL et al., 1996).
Клиническое применение получили следующие виды тканевой капнометрии: измерение напряжения углекислоты в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта и транскутанная методика.
Капнометрия в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта
Основное клиническое приложение измерения напряжения углекислоты в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) – это ранняя диагностика его ишемии. Как известно, при гиповолемии любой этиологии возникает перераспределение крови в пользу жизненно важных органов. При этом рано наступает вазоконстрикция в слизистых оболочках желудочно-кишечного тракта, что может вызывать развитие их ишемии. Ишемия ведет к вторичному воспалительному ответу, транслокации микроорганизмов в кровоток из просвета кишечника и развитию полиорганной недостаточности (Lebuffe G et al., 2001).
Желудочная тонометрия Метод измерения напряжения СО2 в слизистой желудка называется желудочной тонометрией. В ряде исследований показано, что желудочная тонометрия позволяет прогнозировать выживаемость больных в реанимации (Marik PE, 1993; Hurley R et al., 2000; Levy B et al., 2003). Изменения pСО2 в слизистой желудка (pgСО2) могут быть наиболее ранним признаком ухудшения состояния больного (Antonsson JB et al., 1990; Fink MP, 1993; Pastores SM et al., 1996; Hurley R et al., 2000; Levy B et al., 2003).
К сожалению, желудочная тонометрия не лишена недостатков, к числу которых относятся невозможность энтерального питания и артефактные результаты при использовании Н2-блокаторов (Salzman AL et al., 1994; Guzman JA et al., 1996). Мы позволим себе не останавливаться на этом методе, поскольку он хорошо описан в ряде отечественных и зарубежных обзоров, к которым мы отсылаем интересующегося читателя.
Тонкокишечная и пищеводная капнометрия Методологические ограничения желудочной тонометрии побудили к поиску альтернативных мест для мониторинга СО2. Walley KR et al. в 1998 году предложили использовать тонкокишечную тонометрию, как более точный метод по сравнению с желудочной для определения ишемии ЖКТ. Тонометрия в сигмовидной кишке использована как метод мониторинга ишемии кишечника при оперативных вмешательствах на аорто-подвздошном сегменте, одним из осложнений которых является левосторонний ишемический колит (Fiddian-Green RG et al., 1986; Schiedler MG et al., 1987; Klok T et al., 1996).
Было предложено также измерение напряжения СО2 в пищеводе (pеСО2) (Sato Y et al., 1997; Guzman JA et al., 1998). На модели геморрагического шока на грызунах было продемонстрировано, что измерение интралюминального напряжения СО2 в пищеводе является не менее информативным методом мониторинга, чем pgСО2. Knichwitz G et al. (1996) с этой же целью предложили использовать специальный фиброооптический датчик, позволяющий постоянно мониторировать напряжение СО2в слизистой оболочке пищевода.
Поскольку предложенные места тканевой капнометрии оказались не пригодными для рутинного использования, то поиск наиболее подходящего места для измерения привел появлению сублингвальной тонометрии (Naka-gawa et al., 1998).
Подъязычная (сублингвальная) капнометрия.
В экспериментальных и клинических исследованиях, касающихся подъязычной капнометрии, в основном используется два различных прибора: MI-720 СО2 electrode (Microelectrodes; Londonderry, NH, USA) и CapnoProbe SL Monitoring System (Nellcor; Pleasanton, CA, USA).
Прибор MI-720 изначально не был создан для использования в подъязычной области, однако он использован в большинстве экспериментальных исследований, касающихся измерения напряжения углекислоты в подъязычной области - psl СО2(Nakagawa Y et al., 1998; Pernat A et al., 1999; Povoas HP et al., 2000), а также в первом клиническом исследовании (Weil MH et al., 1999).
Устройство CapnoProbe было изначально предназначено именно для измерения pslСО2 и использовано в большинстве клинических работ (Marik PE, 2001; Rackow EC et al., 2001; Marik PE, Bankov A, 2003).
Первое исследование, посвященное подъязычной капнометрии и показавшее ее эффективность в диагностике шока, было проведено Nakagawa Y et al. (1998). В эксперименте на крысах авторы показали, что при геморрагическом и септическом шоке изменения pslСО2 соответствовали изменениям pgСО2 и системных показателей гипоперфузии (среднего артериального давления, сердечного индекса и концентрации лактата в венозной крови).
Povoas HP et al. (2000) провели аналогичное исследование на свиньях, также показавшее высокую корреляцию между pslСО2и pgСО2. Исследование, проведенное Jin X et al. (1998) на крысах, показало, что снижение системного кровотока при геморрагическом шоке сопровождалось синхронным снижением pslСО2.
Pernat A et al. (1999) показали, что значительные изменения pаСО2, вызванные гипо- или гипервентиляцией, влияли на pslСО2как в норме, так и при геморрагическом шоке. Был сделан вывод, что изменения pslСО2 необходимо интерпретировать с учетом сопутствующих изменений pаСО2. Иными словами, градиент между напряжением углекислоты в подъязычной области и в артериальной крови (Δpsl-аСО2) более информативен, чем pslСО2.
Weil MH et al. (1999) провели первое клиническое проспективное исследование, касающееся подъязычной капнометрии. Авторы сопоставляли pslСО2 с динамикой артериального давления, ЧСС и концентрации лактата у пациентов в критическом состоянии. Было обнаружено, что в состоянии шока величина pslО2 возрастала. Авторы предложили рассматривать значение pslСО2 70 мм рт. ст. в качестве порогового для прогнозирования тяжести нарушений кровообращения и вероятности выживания. Начальные значения pslСО2 сильно коррелировали с концентрацией лактата в венозной крови, но снижались быстрее при эффективном лечении. Авторы заключили, что подъязычная капнометрия может быть надежным методом прогнозирования тяжести гемодинамической недостаточности. Отмечено также, что для точности измерений воздействие окружающей среды при мониторинге должно быть минимизировано, поэтому необходимо следить за тем, чтобы рот пациента был закрыт.
Исследования De Backer D et al. (2003) и Creteur J et al. (2003) показали наличие сильной корреляции между pslCO2 и процентом перфузируемых капилляров в подъязычной области. Эти данные позволяют предположить, что величина Δpsl-aСО2определяется состоянием микроциркуляции.
Было показано (Marik PE, 2001; Marik PE и Bankov A, 2003), что для прогнозирования выживания в отделении интенсивной терапии в течение первых 24 часов большей ценностью обладал именно показатель Δpsl-aСО2, а не абсолютная величина pslО2. В группе пациентов с начальным уровнем Δpsl-aСО2 выше 25 мм рт. ст. летальность оказалась достоверно выше, чем у больных с меньшей величиной показателя. Rackow EC et al. (2001) установили, что корреляция между pslСО2 и показателями, отражающими оксигенацию тканей, была лучше у пациентов с сердечной недостаточностью, чем при сепсисе.
Высокие значения pslСО2 и Δpsl-aСО2,наблюдали у пациентов с септическим шоком даже при увеличении сердечного выброса, что отражало нарушения микроциркуляция (De Backer D et al., 2003; Creteur J et al., 2003; Cryer HM et al., 1987; Lam C et al., 1994; Farquhar I et al., 1996; Piper RD et al., 1996), Ince C et al., 1999; Zuurbier CJ et al., 1999).
Несмотря на то, что подъязычная капнометрия является более практичной по сравнению с желудочной капнометрией, она не лишена недостатков. Поскольку тактильные стимулы повышают подъязычный кровоток и продукцию слюны, нахождение датчика в подъязычной области может искажать результаты мониторинга. Кроме того, на результаты, также как и при желудочной тонометрии, может повлиять прием пищи, т.к. он вызывает рефлекторное повышение кровотока. Высказывались также опасения, что результаты может искажать продукция СО2 микроорганизмами ротовой полости. Однако, по данным Maciel AT et al. (2004), это не сильно влияет на результаты измерений.
Следует отметить, что величина pslСО2 не столь быстро изменяется при прогрессировании шока, как pgСО2 (Dantzker DR, 1993). Очевидно, что для оценки Δpsl-aСО2 требуется использование дополнительного оборудования для анализа газового состава крови. При этом следует учитывать возможность методологических ошибок, поскольку pslСО2 и pаСО2 измеряют в разных приборах при разной температуре (Ackland G et al., 2000).
Comments