Патофизиология искуственного кровообращения

Специфические факторы кардиохирургической агрессии
контакт крови с чужеродной поверхностью контуров аппарата искусственного кровообращения
хирургическая травма
ишемически–реперфузионные повреждения вызывающие развитие системного воспаления (активация системы комплемента, выброс цитокинов, активация лейкоцитов, экспрессия молекул адгезии, эндотелинов, выброс оксида азота)

Этот воспалительный каскад может способствовать возникновению осложнений в послеоперационном периоде, включая развитие дыхательной недостаточности, дисфункцию почек, кровотечения, неврологическую дисфункцию, изменение функции печени, и, в конечном итоге, полиорганную недостаточность.

Противовоспалительные механизмы компенсации
Воспалительные механизмы
Патофизиология ИК
Сепсис

Контакт крови с чужеродной поверхностью контуров
Контакт крови с чужеродной поверхностью контуров аппарата ИК вызывает активацию системы комплемента по альтернативному типу с образованием C3a и C5a

Нейтрализация гепарина протамином
Нейтрализация гепарина протамином идет по классическому варианту с увеличением уровня С4а и последующем увеличением уровня С3а

С3а
выброс гистамина из тучных клеток и базофилов
увеличение капиллярной проницаемости
выброс активных форм кислорода и лизосомальных ферментов активированными лейкоцитами
стимулятором агрегации тромбоцитов
С5а
выброс гистамина из тучных клеток и базофилов
увеличение капиллярной проницаемости
выброс активных форм кислорода и лизосомальных ферментов активированными лейкоцитами
агрегацию нейтрофилов и их адгезию эндотелиальными клетками

Активация нейтрофилов во время ИК
С3а
С5а
фрагменты системы комплемента
лейкотриен В4

Активация лейкоцитов
Активация лейкоцитов ведет к выбросу большого количества свободных радикалов кислорода, включающих супероксид анион, пероксид водорода и гидроксильный радикал. Свободные радикалы или молекулы содержат один или более непарных электронов и вызывают каскад внутриклеточных реакций, ведущих к увеличению цитоплазматической концентрации нуклеарного транскрипционного фактора каппа В (NF-kB). Это очень нестабильные соединения, которые стремятся восстановить свою целостность за счет повреждения других структур. Свободные радикалы оказывают влияние на мембранные фосфолипиды, что увеличивает их проницаемость и ведет к депрессии миокарда и легочной дисфункции

Выброс арахидоновой кислоты
Тромбоксан А2
Простагландины
Лейкотриены

Лейкотриены
Являются мощными хемоаттрактантами и увеличивают капиллярную проницаемость. Выброса лейкотриенов во время ИК, коррелирует с продолжительностью пребывания в стационаре после операции. Кроме того, образование лейкотриенов играет важную роль в генезе полиорганной недостаточности и острого респираторного дистресссиндрома

Ишемия слизистой кишечника
Ведет к изменению интестинальной проницаемости и выбросу эндотоксина в кровоток. Эндотоксин выступает мощным активатором воспалительного каскада. Циркулирующий уровень эндотоксина повышается во время операций в условиях ИК

Оксид азота
Является основным регулятором вазомоторного тонуса и кровотока. Он также препятствует тромбообразованию за счет уменьшения адгезии тромбоцитов и нейтрофилов к эндотелию. Главным источником NO служат эндотелиальные клетки, где происходит метаболизм аминокислот L-аргинина и L-цитлурина при помощи фермента NO-синтазы. И хотя NO имеет очень короткий период полужизни, синтез его происходит постоянно, впоследствии окисляясь до нитрата.

Увеличение уровня NO-синтазы было показано в ткани легких у пациентов после ИК. Увеличение продукции NO в дыхательных путях зависит от длительности искусственного кровообращения. Известно, что введение доноров NO оказывает защитное действие против ишемически-реперфузионного повреждения и улучшает деятельность сердца и кишечника. Уменьшение синтеза NO-синтазы может вызвать развитие легочной гипертензии в то время как NO представляет основную стратегию уменьшения давления в малом круге кровообращения в послеоперационном периоде.

Эндотелин-1
Является самым мощным вазоконстриктором, обеспечивающим регуляцию артериального давления и сердечного выброса. Эндотелин-1синтезируется и разрушается в лёгких. Степень увеличения уровня эндотелина-1 у больных с врождёнными и приобретенными пороками сердца зависит от величины легочной гипертензии. Увеличение концентрации эндотелина-1 коррелирует с уровнем эндотоксина во время ИК, ввиду развития вазоконстрикции мезентериальных сосудов