Kardioplegia - co to jest i na czym polega zatrzymanie akcji serca?

Kardioplegia jest zabiegiem, który polega na czasowym zatrzymaniu czynności serca w rozkurczu. Procedura ta jest niezbędna do przeprowadzenia zabiegów chirurgicznych na otwartym sercu. Do zatrzymania czynności serca specjaliści wykorzystują najczęściej jon potasu. Płyn kardioplegiczny ma dość niską temperaturę ok. 4 stopni Celsjusza. Schłodzony preparat pozwala obniżyć zapotrzebowanie energetyczne zatrzymanego serca.

Kardioplegia – rodzaje

Kardioplegia krystaliczna przeprowadzana jest z użyciem roztworu krystaloidowego, tj. kardioplegina krystaloidowa. Kardioplegia krwista podawana do tętnic wieńcowych w postaci kardiopleginy krwistej. Kardioplegia del Nido to metoda, która została opracowana w latach 90. ubiegłego wieku przez chirurga Pedro del Nido oraz jego współpracowników z Uniwersytetu w Pittsburgh. Początkowo procedura była przeznaczona wyłącznie dla pacjentów pediatrycznych, jednak z czasem jej zastosowanie zyskało popularność w kardiochirurgii dorosłych. Roztwór o wysokiej skuteczności klinicznej zapewnia optymalność kosztową.

Jaki jest skład kardioplegii del Nido? Do jednego litra Plasma-lyte A, dodaje się następujące substancje, aby wytworzyć krystaloidalny roztwór kardioplegii:

• mannitol, który wychwytuje wolne rodniki tlenowe, a tym samym zapobiega uszkodzeniu mięśnia sercowego podczas zatrzymania krążenia,
• lidokaina, która działa jako bloker kanału sodowego i działa antyarytmicznie,
• siarczan magnezu, który ma za zadanie ochronić serce przed niedotlenieniem,
• wodorowęglan sodu,
• chlorek potasu.

Kardioplegia wsteczna jest procedurą prowadzenia protekcji mięśnia sercowego w trakcie kardiologicznego zabiegu chirurgicznego w zatrzymanym krążeniu.

Technika ta w porównaniu do innych metod wydaje się bardziej wymagająca, niemniej zapewnia wysoką protekcję mięśnia sercowego. W trakcie zabiegu specjaliści wprowadzają kaniulę bez kontroli wzroku przez prawy przedsionek i zastawkę Tebezjusza. Kardioplegia wsteczna wiąże się z intubacją ujścia zatoki wieńcowej.

Warto wspomnieć, że planowe zatrzymanie akcji serca może zostać przeprowadzone przy użyciu kardioplegii ciepłej lub zimnej. Kardioplegia ciepła polega na wprowadzeniu do jam serca roztworu o temperaturze zbliżonej do temperatury ciała pacjenta.

Kardioplegia zimna wykorzystuje roztwór o niskiej temperaturze (poniżej 10 stopni Celsjusza). Chłodzenie serca znacznie spowalnia jego metabolizm, co pozwala na dłuższy okres bez krążenia krwi. Dzięki temu chirurg ma więcej czasu na przeprowadzenie skomplikowanej procedury na sercu, np. wymiany zastawki lub wszczepienia by-passów.

Wykonywanie złożonych operacji na sercu było niezwykle trudne w przeszłości i po wielu eksperymentach ostatecznie doprowadziło do opracowania sposobu wykonania kardioplegii. Sposoby wykonywania kardioplegii mogą się różnić w zależności od preferencji chirurga.

Większość ludzi zostaje poddana znieczuleniu, po czym wykonywane jest zaciśnięcie aorty, aby zatrzymać akcję serca. Następnie chirurg robi zastrzyk, który całkowicie zatrzymuje serce, tworząc "plegię" lub paraliż.

Podstawowym celem wywołania tego stanu jest uniknięcie zagrażających życiu powikłań takich jak rozwój zakrzepów lub niedokrwienia. Jeśli zostanie wywołany stan hipotermii, należy powoli ogrzać ciało.

Kiedy jest ono w odpowiedniej temperaturze, serce zaczyna bić. W wielu przypadkach te trudne działania wykonywane są z wielką łatwością, ale jak przy każdym zabiegu, mogą wystąpić powikłania. Zabieg kardioplegii istniał jako standardowa metoda operacji serca przez prawie cztery dekady. Jest wielu chirurgów wykonujących operacje serca bez jego pomocy.

Kardioplegia umożliwia przeprowadzenie zabiegu chirurgicznego u pacjentów z chorobą niedokrwienną serca, tętniakiem aorty piersiowej, zwężeniem i niedomykalnością zastawki trójdzielnej czy przetrwałym przewodem tętniczym Botalla.

Procedura kontrolowanego, tymczasowego zatrzymania akcji serca minimalizuje ryzyko uszkodzenia mięśnia sercowego, ponieważ chroni pacjenta przed niedokrwieniem. Do protekcji mięśnia sercowego specjaliści wykorzystują kardiopleginę, zwaną również płynem kardioplegicznym. Płyn zawierający potas podawany jest pod ciśnieniem do aorty bądź zatoki wieńcowej w prawym przedsionku serca.

Tak, kardioplegia to celowe i kontrolowane zatrzymanie akcji serca i krążenia podczas operacji kardiologicznych. Kardioplegia jest stosowana w celu zapewnienia ochrony mięśnia sercowego podczas zabiegów chirurgicznych na sercu. Wprowadzenie specjalnego roztworu (kardioplegii) do obszarów serca powoduje czasowe zatrzymanie pracy myocardium.

Kardioplegia stosowana od wielu lat na oddziałach kardiochirurgii i transplantologii uznawana jest za procedurę bezpieczną. Warto jednak mieć na uwadze, że czynnikiem decydującym o prawidłowym przeprowadzeniu tej procedury jej właściwe przygotowanie specjalistów, a także nieustanne monitorowanie stanu pacjenta w trakcie wykonywania zabiegu.

Każdy zabieg chirurgiczny czy ingerencja chirurgów wiąże się z koniecznością zaszczepienia się przed wirusowym zapaleniem wątroby typu B, tzw. WZW B. Pacjenci, u których będzie wykonywana kardioplegia, powinni zdawać sobie z tego sprawę.

Podstawowym celem procedury zwanej kardioplegą jest zapewnienie kontrolowanego i chwilowego zatrzymania akcji serca podczas kardiologicznego zabiegu operacyjnego. Metoda ta pozwala także na wydłużenie czasu zabiegu, gdy lekarze muszą wykonać skomplikowane i czasochłonne operacje na sercu.

Kardioplegia obarczona jest ryzykiem wystąpienia skutków ubocznych. Działania niepożądane mogą obejmować:

• zaburzenia rytmu serca po wznowieniu pracy serca,
• czasowe upośledzenie funkcji mięśnia sercowego,
• nadmierne krwawienie operacyjne, krwotok,
• czasowe niedokrwienie narządów, w szczególności serca, co może zakończyć się zawałem.

SIRS, nazywany również zespołem ogólnoustrojowej reakcji zapalnej to kolejne powikłanie związane z operacjami kardiologicznymi. SIRS najczęściej spowodowany jest u pacjentów toczącą się w organizmie infekcją. Jego obecność może być również spowodowana urazem.

Zespół ogólnoustrojowej reakcji zapalnej można rozpoznać po charakterystycznych objawach np. czynności serca większej niż 90 uderzeń na minutę, podwyższonej temperaturze ciała (ok. 38 st. Celsjusza), obniżonej temperaturze ciała (poniżej 36 st. Celsjusza). Wyniki badań gazometrycznych krwi tętniczej mogą wskazywać również na PaCO2 poniżej 4,3 kPa (32 mmHg).

Kardioplegia, zarówno w postaci krwistej, jak i roztworu del Nido, jest jedną z powszechnie stosowanych metod zatrzymania akcji serca. Jednak istnieją również alternatywne metody zatrzymaniu czynności serca, które mogą być wykorzystywane w określonych przypadkach.

W latach 50. ubiegłego wieku lekarze potwierdzili celowość stosowania hipotermii indukowanej, zwanej również hipotermią terapeutyczną jako czynnika, który może ochronić ośrodkowy układ nerwowy przed niedotlenieniem, np. w trakcie wykonywania zabiegu chirurgicznego z zatrzymaniem krążenia. Z biegiem czasu procedura ta stała się szeroko wykorzystywana przez kardiologów wykonujących zabiegi z zastosowaniem krążenia pozaustrojowego.

Badania naukowców wykazały, że wprowadzenie pacjenta w stan hipotermii skutkuje podwyższeniem poziomu neurotrofin, w tym czynnika neurotropowego pochodzenia mózgowego, a także nasileniem angiogenezy w obszarach niedokrwienia. Hipotermia wpływa także na ograniczenie procesów apoptozy, czyli naturalnego procesu programowanej i genetycznie zakodowanej śmierci komórki.

Kardioplegia del Nido zapewnia ochronę mięśnia sercowego przez 60-90 minut po pojedynczej dawce indukcyjnej. Warto zaznaczyć, że u niektórych pacjentów konieczne może być ponowne zastosowanie kardiopleginy. Zalecenie to zwykle dotyczy pacjentów z przerostem lewej komory, ciężkiej choroby wieńcowej. W przypadku kardioplegii krwistej zatrzymanie akcji serca trwa zwykle do 60 minut.

W trakcie zabiegu chirurgicznego kardioplegia może być wprowadzana na różne sposoby, w zależności od techniki i warunków operacyjnych. Jednym z technicznych podejść jest metoda kardioplegii wstecznej, która opiera się na intubacji ujścia zatoki wieńcowej. W tej metodzie kaniula jest wprowadzana przez prawy przedsionek oraz zastawkę Tebezjusza, co wiąże się z pewnymi wyzwaniami, ponieważ brakuje kontroli wzroku.

Kardioplegina szeroko wykorzystywana w trakcie operacji chirurgicznych może być również podawana w sposób antegrade, na dwa sposoby. Pierwszy to podanie pośrednie do opuszki aorty przy założeniu, że zastawka aortalna jest szczelna.

Drugi sposób polega na podaniu kardioplegii bezpośrednio po wykonaniu nacięcia aorty oraz uwidocznieniu ujść wieńcowych. W niektórych przypadkach jednak podawanie kardioplegii w sposób antegrade może być trudne lub wręcz przeciwwskazane, co zależy od indywidualnych okoliczności i stanu pacjenta.

Korzyści wynikające ze stosowania kardioplegii w chirurgii kardiologicznej:

• ochrona mięśnia sercowego w trakcie zabiegu,
• kontrolowane zatrzymanie akcji serca, które pozwala na przeprowadzenie wielu procedur, np. przeszczepu serca, wymiana zastawki serca, etc.
• czasowe zatrzymanie krążenia krwi i akcji serca przy użyciu kardioplegii zmniejsza zapotrzebowanie serca na tlen, co jest szczególnie istotne podczas operacji na otwartym sercu,
• zastosowanie kardioplegii z dodatkiem substancji antyarytmicznych, wiąże się z obniżonym ryzykiem wystąpienia arytmii podczas zatrzymania akcji serca.

Jeśli chodzi o ryzyka związane z tą procedurą, warto wspomnieć o tzw. reperfuzji uszkodzeń. Podczas wznowienia krążenia po zatrzymaniu akcji serca istnieje ryzyko reperfuzji, czyli uszkodzenia komórek.

Na skutek tej sytuacji może wystąpić również stan zapalny. Kwestia bezpieczeństwa w dużej mierze zależy także od czasu zatrzymania akcji serca. Jeśli mięsień sercowy nie pracuje przez bardzo długi czas, może to doprowadzić do niedotlenienia mózgu i innych organów w ciele pacjenta.

Źródła

1. Opieka pooperacyjna po zabiegach kardiochirurgicznych
2. Mandecki T. Kardiologia, Wydawnictwo Lekarskie PZWL, Warszawa 2005, ISBN 83-200-2912-0
3. Krzemińska Pakula M. (red.), Kardiologia kliniczna, D.W. Publishing Co., Szczecin 2010, ISBN 1-57107-108-3
4. Janion M. Kardiologia, Wydawnictwo Stachurski, Kielce 2005, ISBN 83-88592-35-1