Vliv anestezie na oběhové ústrojí MUDr. Michal Horáček KARIM 2. LF UK ve FN v Motole Katedra AIM IPVZ Praha 14. 5. 2019
Celková anestetika a KV systém MUDr. Hynek Říha PhD., IKEM Výsledek působení anestetik na KV systém: účinek anestetik ( SVR + negativně inotropní úč.) přidružená onemocnění pacienta (např. hypertenze, ICHS, důsledek chlopenních vad aj.) chronická farmakoterapie další podávané látky v průběhu anestezie
Celková inhalační anestetika a KV systém základní viditelný účinek: pokles TK mechanismus: vazodilatace (iso, sevo, des) pokles kontraktility (iso, des) zhoršení relaxace (iso) vliv na srdeční frekvenci malý (reflexně zvýšení?) snížení spotřeby kyslíku prodloužení intervalu QT (sevo) MUDr. Hynek Říha PhD., IKEM
Koronární steal fenomén Inhalační anestetika (IA): koronární vasodilatace redistribuce průtoku myokardem pozitivní vliv DO 2 v myokardu negativní vliv TK, LVEDP Závěr: vliv IA na hemodynamiku je důležitější než přímý efekt na tonus koronárních cév i u steal-prone anatomie.
Celková nitrožilní anestetika a KV systém základní viditelný účinek: pokles TK barbituráty: snížení kontraktility a SVR propofol: snižuje SVR a méně kontraktilitu etomidát: minimální účinek na KV systém stimulace α 2 receptorů sympatiku benzodiazepiny: minimální účinek ketamin: kontraktilitu, ale stimulací sympatiku TK klonidin, dexmedetomidin: α 2 agonisté podle MUDr. Hynek Říha PhD., IKEM
Opioidy centrální stimulace parasympatiku srdeční frekvenci morfin: uvolňuje histamin, TK, srdeční frekvenci účinek na kontraktilitu zanedbatelný zvyšují práh pro vznik arytmií podle MUDr. Hynek Říha PhD., IKEM
ACE-I a anestezie přínos prevence hypertenze prevence vasokonstrikce v ledvinách a splanchniku nebezpečí hypotenze obstrukce dýchacích cest při angioedému (terapie Firazyr [icatibant] 30 mg/3 ml amp. s.c.) S-A-V-E Endotelin
ACE-I a anestezie praktická doporučení? perioperační podávání dočasně přerušit, zejména je-li: těžká hypertenze riziko hypovolemie diastolická dysfunkce levé komory riziko: negativní vliv na regionální oběh, riziko AKI pokračovat při udržení euvolemie
ACE-I a anestezie praktická doporučení při poklesu TK doplnit kolující objem sympatomimetika i.v. (účinná u 75 % pt.) angiotensin II (Hypertensin) 2.5 g i.v. vasopressin terlipressin (Remestyp) 1 mg i.v. (prodrug) ACEI jsou většinou též prodrugs!
Hemodynamika MUDr. Michal Horáček KARIM 2. LF UK ve FN v Motole Katedra AIM IPVZ Praha 17. 4. 2019 10
Krátkodobě nejdůležitější úkol dopravit O 2 do buněk! A Airways B Breathing C Circulation D Definitive diagnosis, drugs and treatment 11
Konsenzus 16 o monitorování hemodynamiky Vincent et al.: Update on hemodynamic monitoring a consensus of 16 Critical Care 2011, 15:229, http://ccforum.com/content/15/4/229 12
1999 (February 11); 340:467-468 Umění podávat tekutiny a podporovat krevní oběh patří mezi nejdůležitější i nejobtížnější aspekty péče o pacienty v kritickém stavu. 13
Dodávka kyslíku do buněk Oxygen delivery x Oxygen consumption 14
Dodávka kyslíku do buněk DO 2 = CO. CaO 2 DO 2 = CO. (Hb. 1,34. SaO 2 + PaO 2. α) srdeční výdej: tepový objem (stroke volume) tepová frekvence (heart rate) koncentrace Hb: saturace Hb O 2 : vazba O 2 na Hb: O 2 rozp. v plazmě 5 l/min 1 ml/kg 60-100/min 150 g/l 98 % 1,34 ml/g DO 2 = 5 * 150 * 0,98 * 1,34 + 0,225 * 13,3 = 984,9 + 2,99 1000 ml/min = 578 ml/m 2 /min DO 2 I = 520-720 ml/min/m 2 15
DO 2 = CO. CaO 2 DO 2 = 1000 ml/min Dodávka a spotřeba O 2 v rovnováze DO 2 I = 520-720 ml/m 2 /min VO 2 = CO. (CaO 2 - CvO 2 ) VO 2 = 250 ml/min VO 2 I = 110-160 ml/m 2 /min O 2 ER = VO 2 /DO 2 = (S a O 2 S v O 2 )/S a O 2 = 250/1000 = 0,22-0,32 O 2 ER = 100 S v O 2. 16
Vztah mezi dodávkou a spotřebou O 2 17
Možnosti kompenzace nepoměru DO 2 /VO 2 zvýšení extrakce O 2 srdce 60-70 % játra 50 %, střevo 35 % ledviny < 15 20 % bezpečný koridor S cv O 2 70 ± 5 % chronotropní rezerva inotropní rezerva http://www.medintensiva.org/es/significance-venous-oximetry-in-critically/ articulo/s0210569108709239/ 18
Porušený vztah DO 2 /VO 2 = šok X 19
Diagnóza šoku 1. hypotenze (SAP < 90, MAP < 65, pokles TK 40 mm Hg, ne nutně!) 2. porucha perfuze tkání vědomí kůže diuréza 3. zvýšená laktátemie Vincent JL, Ince C, Bakker J: Circulatory shock - an update: a tribute to Professor Max Harry Weil. Critical Care 2012, 16 :239-244 20
Dodávka kyslíku do buněk! (do mitochondrií) srdce: musí přečerpat množství krve dostatečné k uspokojení metabolických potřeb tkání, optimálně při nízkém plnícím tlaku cévy: makrocirkulace: dopraví krev do tkání a přemění charakter průtoku z pulsatilního na kontinuální konvektivní proud mikrocirkulace: výměna mezi krví a tkáněmi - difuze krev: obsah Hb, fluidita, viskozita aj. 21
DO 2 a VO 2 v praxi 1. Makrohemodynamika Early-Goal Directed Therapy Rivers E et al.: Early Goal-Directed Therapy in the Treatment of Severe Sepsis and Septic Shock N Engl J Med 2001; 345:1368-1377 2. Je DO 2 úměrná VO 2? - SvO 2, ScvO 2 > 60-75 % - laktát? Sub- i supranorm. h. = prognóza Perz S et al.: Low and supranormal ScvO2 and markers of tissue hypoxia in cardiac surgery pts. Int Care Med 2011;37:52-59 NIRS? 3. Pcv-aCO 2 Riversův algoritmus 22
Výsledek ARISE, ProCESS and ProMISE Australasian Resuscitation in Sepsis Evaluation (ARISE), Protocolized Care for Early Septic Shock (ProCESS) USA Protocolised Management in Sepsis (ProMISe) UK 23
DO 2 a VO 2 v praxi 1. Makrohemodynamika 2. Mikrohemodynamika: Scvo 2, laktát 3. Pcv-aCO 2 : ukazatel dostatečnosti žilního proudění koreluje přímo úměrně s tvorbou CO 2 a nepřímo úměrně s CI, zvýšen u ischemické, ne u hypoxické hypoxie porucha mikrocirkulace? mitochondrií? stagnace CO 2, zvýšení RQ při pufrování nadbytku H + ΔPCO2 6 mm Hg (0,8 kpa) při Scvo2 > 70 % predikuje hypoperfuzi Vallet et al.: Central venous-to-arterial carbon dioxide difference: an additional target for goal-directed therapy in septic shock? Int Care Med 2008; 34:2218 2225 24
Srdeční výdej srdeční frekvence, rytmus tepový objem cca (preload, kontraktilita, afterload) 60-90/min 1 ml/kg kompetentní pumpa přečerpá vše, co do srdce přiteče, a při nízkém plnícím tlaku (pravé RAP, CVP, levé LAP, PAWP) tolerantní pumpa přečerpá jen to, co do srdce přiteče nevybíravá pumpa, je-li zdravé! (mastné kys. x glukóza) 25
Srdeční výdej 26
Vlastnosti srdce jako pumpy chronotropie inotropie dromotropie bathmotropie lusitropie plekotropie srdeční frekvence kontraktilita vodivost dráždivost relaxace rotace ejekce = longitudinální zkrácení + komprese + rotace 27
Plekotropie = míra rotačních pohybů srdeční cyklus = systola + diastola pohyb: longitudinální zkrácení (LK 60 % SV, PK 80 %) radiální de- a komprese tangenciální = rotace = ždímání vysoké tlaky při malém zkrácení sarkomer v systole usnadnění plnění v diastole spirálový pohyb krve v aortě echokardiografie speckle tracking 28
Srdeční výdej preload contractility afterload předtížení kontraktilita, stažlivost dotížení rate rhytm compliance frekvence rytmus a synergie stahu poddajnost 29
Žilní návrat (VR) periferní rezervoár stressed vol. 30 % unstressed vol. 70 % Gradient VR: MSFP RAP = 4-8 mm Hg zvýšit VR zvýšit MCFP nebo snížit RAP objem krve bolus tekutin objem rezerv. = převést unstressed na stressed v. = vazokonstrikce 30
Srdeční funkce systolická dysfunkce ejekční frakce EF = (EDV ESV)/EDV tepová práce komory (MAP PCWP) * SV * 0,0136 diastolická dysfunkce relaxace poddajnost (compliance) = EDV/ EDP roztažnost (distensibility) levá síň 31
relaxace Diastolická dysfunkce poddajnost = compliance EDV/ EDP zvýšená tuhost (stiffness) komory AS, hypertenze zvýšená tuhost (stiffness) myokardu restriktivní kardiomyopatie, hemochromatóza roztažnost = distensibility = EDP při daném EDV vnitřní f.: ischemie zevní f.: omezení expanze komory v diastole tamponáda 32
Diastolická dysfunkce A - porucha relaxace C snížení poddajnosti B porucha roztažnosti D normální d.f., dilatace 33
Diastolická dysfunkce 1. určit systolickou funkci (porušená systolická fce vylučuje normální diastolickou fci!) 2. objem levé síně ( glykovaný HbA 1 C oběhu ) (dilatace vylučuje normální diastolickou fci!) LAvol/BSA < 29 ml.m -2 : normální LAvol/BSA: 29 33 ml.m -2 : lehká LAvol/BSA: 33 39 ml.m -2 : střední LAvol/BSA > 39 ml.m -2 : těžká 3. průtok mitrální chlopní MVF, v plicních žilách PVF, TDI 1. normální 2. porucha relaxace 3. pseudonormalizace 4. restrikce (reverzibilní, irreverzibilní) 4. závěr posouzení 34
Preload 35
Preload - předtížení síla, která napíná vlákna myokardu na konci diastoly EDV, EDP, CVP nebo LAP či PCWP o kontrakci je rozhodnuto v okamžiku uzávěru cípatých chlopní 36
Hypotenze a hypoperfuze Nejdůležitější příčinou je hypovolemie! Léčba = doplnit objem! krystaloidy, koloidy, hypertonické náhrady transfúze Anemie je tolerována lépe než hypoxie! objemová výzva ( volume challenge ) 37
Nějakou tekutinu, jakoukoliv tekutinu prosím! Grocott MPV, Hamilton, MA: Resuscitation fluids. Vox sanquinis 2002:82:1-8 Nebuďte příliš velkorysí při podávání tekutin! Oh MS, Kim HJ: Basic rules of parenteral fluid therapy. Nephron 2002:92 (suppl 1):56-59 38
Je příčinou hypotenze hypovolemie? CVP i LAP, resp. PAWP nespolehlivé ukazatele Marik PE: Does the central venous pressure predict fluid responsiveness? An updated meta-analysis and a plea for some common sense. Crit Care Med. 2013;41(7):1774-81 39
Crit Care Med. 2013;41(7):1774-81 40
Je příčinou hypotenze hypovolemie? CVP i LAP, resp. PAWP nespolehlivé ukazatele Marik PE: Does the central venous pressure predict fluid responsiveness? An updated meta-analysis and a plea for some common sense. Crit Care Med. 2013;41(7):1774-81 přesto se užívaly jako cíle resuscitace! R.P.Dellinger et al. 41
Současný pohled na CVP CVP měřit, sledovat trend CVP není ukazatel náplně řečiště! vyšší CVP může zvýšit srdeční výdej (Frankův-Starlingův zákon) vyšší CVP může snížit návrat krve z orgánů (hlava, játra, ledviny) a žilní návrat CVP je bezpečnostní ukazatel, jak srdce zvládá aktuální objemovou zátěž! 42
Je příčinou hypotenze hypovolemie? CVP i LAP, resp. PAWP nespolehlivé ukazatele Marik PE: Does the central venous pressure predict fluid responsiveness? An updated meta-analysis and a plea for some common sense. Crit Care Med. 2013;41(7):1774-81 echokardiografie end-diastolická plocha, průměr a kolaps dolní duté žíly funkční ukazatele kolísání SV, STK, PP, oxymetrie s ventilací reakce na zvednutí DK reakce na objemovou výzvu 43
Je příčinou hypotenze hypovolemie? objemová výzva: dif. dg. hypovolemie 44
Je příčinou hypotenze hypovolemie? jediný důvod objemu = zvýšit tepový objem ale 50 % pacientů nereaguje ( non-responders ) Marik PE et al. Dynamic changes in arterial waveform derived variables and fluid responsiveness in mechanically ventilated patients: a systematic review of the literature. Crit Care Med 2009; 37(9): 2642-7. neindikované bolusy tekutin jsou škodlivé u nereagujících po dokončení resuscitace Bihari S, Prakash S, Bersten AD.: Post resuscitation fluid boluses in severe sepsis or septic shock: prevalence and efficacy (PRICE study). Shock 2013;40(1):28-34 45
Jak doplnit ztrátu objemu? krystaloidy koloidy hypertonické náhrady krev Optimální strategie je stále neznámá, pravděpodobně u různých pacientů různá. 46
Hemoragický šok N Engl J Med 2018;378:370-9 malý objem krystaloidu podle potřeby k udržení vědomí ( mentation ) a hmatného pulsu na a. radialis + prevence hypotermie zástava krvácení: surgery (operace) endoskopie angiografie + embolizace/coiling/clipping/reboa doplnění objemu: minimalizace krystaloidů (< 3 l/6 hod) trf 1 : 1 : 1 (1 koncentrát trombo/6 j EBR) 47
Monro-Kellieova doktrína Gerotova fascie Glissonovo pouzdro 48
Anatomie a fyziologie ledvin tuhé vazivové pouzdro renal compartment syndrome (RCS) renal venous congestion negative impact on renal oxygenation even in healthy volunteers expected to have an intact endothelial barrier, a significant increase in renal volume was observed after a 2-l crystalloid infusion over 1h Chowdhury AH et al.: A randomized, controlled, double-blind crossover study on the effects of 2-L infusions of 0.9% saline and plasma-lyte (R) 148 on renal blood flow velocity and renal cortical tissue perfusion in healthy volunteers. Ann Surg 2012; 256:18 24. 49
FIAKI = Fluid-induced acute kidney injury podávání tekutin významně ovlivňuje funkci ledvin nedostatečná, nebo opožděná náplň i.v. prostoru x přetížení tekutinami (edém ledvin) nefrotoxicita tekutin vysoký obsah chloridů osmotická nálož Prowle JR, Bellomo R, Fluid administration and the kidney. Curr Opin Crit Care 2013,19:308 314 k AKI může dojít i přes zvýšení průtoku krve ledvinou Langenberg C et al.: Renal blood flow in experimental septic acute renal failure. Kidney Int 2006; 69:1996 2002 50
51
Myburgh J et al.: Resuscitation fluids. NEJM 2013;369: 1243-51. 52
SOS R.O.S.E. concept = Elimination = Salvage 53
Objemová kinetika rychlost eliminace tekutin se výrazně liší u zdravých, nebo u pacientů v anestezii objemový účinek krystaloidů podávaných v hypotenzi je téměř 100 % do zástavy krvácení nutná permisivní hypotenze rychlá náhrada ztráty v poměru 3:1 vede k novému krvácení v důsledku hypervolemie capillary refill 150-300 ml, počáteční objem 2/3-3/4 ztráty během 20-30 minut při krvácení rychlost infuze ZPOMALIT! Literatura: pubmed.gov, search: Hahn RG 54
Kontraktilita 55
Kontraktilita - stažlivost výkonnost myokardu nezávislá na preload i afterload dp/dt při katetrizaci echo systolické ztlušťování stěny RWMA hypo-, a-, dyskineza ejekční frakce 56
Kontraktilita záleží na: délce sarkomery dostupnosti kalcia v cytosolu všechny běžné pozitivně inotropní látky: zvyšují koncentraci kalcia v cytosolu zvyšují spotřebu kyslíku zvyšují dráždivost buňky - arytmie výjimky: levosimendan senzitizace troponinu C omecantiv mecarbil aktivátor myosinu 57
Stavba myokardu regulace síly kontrakce změnou délky sarkomery maximální síla kontrakce při délce 2,2 um obvyklá délka sarkomery 1,8 2,0 um 58
Hypertrofie srdce Muži Ženy 59
Afterload 60
Afterload - dotížení síla působící proti zkracování vláken myokardu během ejekce = napětí stěny kalibr cév viskozita krve T = Pr/2h, TK, SVR nebo PVR 61
Zvýšení afterload - dotížení tepový objem se může udržovat zvyšováním preload, dokud se jeho rezerva nevyčerpá 62
Afterload z hlediska srdce: WS = (P. r) / 2h z hlediska cév = Z + R + C charakteristická impedance aorty (Z 0 ) periferní cévní rezistence R = (MAP-CVP)/CO) arteriální compliance C = SV/PP E a = P es /SV = HR x R khanacademy.org: Changing the PV loop 63
Nový pohled E A ESPVR PV box EDPVR EDPVR = End-Diastolic Pressure Volume Relationship ESPVR = End-Systolic Pressure Volume Relationship EA = End-Arterial Elastance khanacademy.org: Changing the PV loop 64
Pravá a levá komora tradiční pohled na srdce: v sérii zapojená čerpadla výdej PK = plnění LK v klidu může být CO téměř normální i bez PK, je-li normální fce LK a není-li onemocnění plicních cév náhrada PK Dacronem u psů sníží CO o 25 % Fontánovská cirkulace u atresie trikuspidální nebo pulmonální chlopně duté žíly ústí přímo do plicnice nový pohled: významné vzájemné interakce, zejména při zátěži a v patologických stavech Circ Res. 2014;115:176-188 65
Srovnání PK a LK PK je nízkotlaká, poddajná, spirální vlákna, kontinuální koronární průtok, citlivá na afterload Vandenheuvel MA et al.: A pathophysiological approach towards right ventricular function and failure. Eur J Anaesth 2013 Jul;30(7):386-94. 66
Interakce pravé a levé komory komorové interakce vzájemná závislost: systolická (až 40 % funkce PK dáno LK ) a diastolická přímá (input LK = output PK) a nepřímá (septum, perikard) příčiny selhání PK: afterload, objemové přetížení, ischemie PK hlavní faktor zdatnosti, je-li zvýšen její afterload plicní arteriální hypertenze selhání a chlopenní vady LK při hypoxémii a onemocněních plic, např. CHOPN trombembolická choroba 67
Pravá komora 10.3±4.9 2.3±1.4 4.5±2.0 Akutní plicní hypertenze u psa Heart, Lung and Circulation 2013;22:507 511 změna poměru MAP/MPAP predikuje zhroucení oběhu Eur J Anaesth 2013 Jul;30(7):386-94 68