Кардиопротекrорное воздействие наиболее часто используемых компонентов КП раствора

Калий - важнейший внугриклеточный ион, концентрация которого регулируется натрий-калиевым насосом клеточной мембраны. Повышение содержания калия в межклеточном пространстве выше пороговых значений вызывает асистолию в диастоле путём деполяризации клеточной мембраны. Длительность асистолии совпадает с продолжительностю внеклеточной гиперкалиемии. Уровень гиперкалиемии, достаточный для возникновения и поддержания асистолии соответствует кардиоплегической концентрации. В условиях гипотермии асистолия возникает при более низком (относительно нормотермии) содержании калия во внеклеточном пространстве. При 24°С, достаточно концентрации 13 мэкв/л в бескровном кардиоплегическом растворе, чтобы вызвать асистолию. В кардиоплегическом растворе на основе крови - необходима концентрация 28-30 мэкв/л при 20 °С. При температуре 4-8 °С столь же эффективными могуг быть более низкие концентрации калия. Используемые в клинических условиях концентрации калия в кардиоплегических растворах не должны превышать 40 мэкв/л, поскольку при более высоких цифрах возникают изменения в клеточной мембране, облегчающие проникновение внеклеточного кальция в клетку с повышением потребления энергии.

Наличие некоронарного коллатерального кровотока в реальных клинических условиях предотвращает нежелательные эффекты некоторых гиперкалиемических растворов. Тем не менее, неопределённый и непостоянный характер некоронарного коллатеральноro кровообращения маскирует недостатки некоторых растворов, которые могут проявляться неожиданными трудно объяснимыми осложнениями.

Магний - также является одним из преобладающих внутриклеточных ионов, жизненно необходимый кофактор энзимных процессов внутриклеточного дыхания и модулятор мышечного напряжения.

Гипермагнеземия вызывает КП, блокируя проникновение кальция в клетку, захватывая кальциевые рецепторы клеточной мембраны.

Но при этом гипермагниемия не является необходимым условием КП и остаётся спорным вопрос об оптимальном содержании магния в КП растворе. Существует мнение, что идеальный уровень магния в КП близок к его внутриклеточной концентрации - 15 ммоль/л.

Исследования проведенные на изолированном сердце доказали потенциальную опасность как безмагниевых растворов, так и растворов с крайне высоким содержанием магния, как ,например, в растворе Kiгsh. В свете этих исследований, можно считать оправданными добавление некоторого количества магния в кристаллоидные КП растворы, хотя это не и не требуется при КП на основе крови или плазмы с нормальной концентрацией магния. Существенные различия экспериментальных и реальных клинических условий оставляют открытым вопрос о необходимости высоких концентраций магния для ЗМ, тем не менее, можно рекомендовать уровень его концентрации в кардиоплегическом растворе, близкий к нормальным значениям в плазме крови - 1-3 ммоль/л.

Кальций. Системная гипокальциемия вызывает остановку сердца за счёт ограничения доступа ионизированного кальция в клетку. Таким образом, блокируется механизм запуска сокращений кардиомиоцитов. Одновременно снижается потребление энергии при асистолии ограничением участия ионов кальция в распаде АТФ. Но слишком сильное снижение кальция в межклеточной жидкости опасно, т.к. некоторое его количество необходимо для стабилизации клеточных мембран. Экспериментальные работы свидетельствуют о значительном повреждении мембран сарколеммы даже при пятиминутной перфузии миокарда раствором с концентрацией кальция менее 50 ммолей.

Указанные недостатки безкальциевых растворов не нашли прямого подтверждения в экспериментах in vivo и в клинической практике, поскольку присутствие даже незначительного коронарного кровотока, по-видимому, достаточно для компенсации дефицита кальция за счёт вымывания КП раствора кровью содержащей кальций.

Тем не менее, полное исключение кальция из КП создаёт потенциальную опасность повреждения сарколеммы, с последующим лавинообразным выбросом кальция из эндоплазматического ретикулума и возникновением синдрома "каменного сердца" при реперфузии.

Вопрос относительно оптимальной концентрации кальция в КП растворе не решен до настоящего времени. Нормокальциемическая коронарная перфузия безусловно необходима, когда сердце должно самостоятельно поддерживать системное кровообращение. При этом содержание в КП растворе ионов кальция должно быть значительно ниже его содержания в крови - это ускоряет остановку сердца и предотвращает немедленное проникновение кальция в ишемизированные кардиомиоциты.

Блокаторы .кальциевых каналов. Принимая во внимание неблагоприятный эффект кальция во время ишемии и влияние внеклеточной концентрации кальция на функцию миокарда, фармакологическая блокада кальциевых каналов теоретически представляется заманчивым путем, улучшающим ЗМ во время ишемии. Но негативный инотропный эффект большинства других антагонистов Са2+ ограничивает применение этих препаратов в клинической практике.

Местные анестетики - вызывают КП при введении в коронарные сосуды в высоких концентрациях. Анестетик стабилизирует мембрану клетки, но механизмы кардиоплегического воздействия мало изучены. Добавление прокаина или лидокаина к калиевым растворам усиливает кардиопротекторный эффект при их однократном введении и пережатии аорты на 60-90 мин. Некоронарный коллатеральный кровоток не влияет на эффективность КП, что, по-видимому, объясняется его внутриклеточным воздействием.

Стероиды - наиболее часто применяются для стабилизации мембран. Механизм их действия также мало изучен. Они уменьшают постишемическую депрессию сократимости миокарда, но не предотвращают постишемического отёка, нарушений комплайнса и потерь макроэргических фосфатов. Хотя стероиды представляются важным компонентом повышения эффективности ЗМ, их применение не является необходимым требованием к составу кардиоплегического раствора, если он применяется строго по правилам соответствующим его композиции.

Осмолярностъ. Отёк миокарда - одно из следствий его ишемического повреждения, поэтому кардиоплегический раствор не должен способствовать процессам гидратации. Его онко-осмотическое давление, не вызывая дегидратации, должно удерживать воду во внеклеточном пространстве, что в значительной степени зависит от состава раствора. Белок не является необходимой составляющей кардиоплегического раствора. Однако, учитывая, что при пережатии аорты отёк миокарда в той или иной степени всегда имеет место - незначительная гиперосимолярносчть кардиоплегических растворов вполне оправдана. При этом она не должна превышать 400 мОсм, так как при больших её значениях повреждения миокарда возникают и без ишемии, сводя на нет кардиопротективный эффект кардиоплегического раствора. Осмолярность раствора близкая к 370 мОсм вызывает приблизительно 2% дегидратацию миокарда, не нарушая его функций.

Буферные свойства кардиоплегического раствора должны обеспечивать оптимальные условия метаболизма в широком диапазоне температур, предотвращая в то же время ишемичесчкий ацидоз. В ишемизированном миокарде продолжается анаэробный гликолиз, поддерживающий энергосинтез для обеспечения базовых потребностей клетки. Анаэробный энергосинтез подавляется внутриклеточным лактат-ацидозом, который блокирует восстановление клетки.

В качестве буфера можно использовать трометамин, гидрокарбонат натрия, фосфатный буфер, но не лактат, который угнетает анаэробный гликолиз.

Кислород. Получены убедительные данные о том, что оксигенация кристаллоидных кардиоплегических растворов способствунт лучшему восстановлению функции миокарда после ишемии. Насыщение кардиоплегического раствора кислородом, при периодических перфузиях миокарда способствует восстановлению энергетического потенциала клетки. Это происходит, как правило, если кардиоплегический раствор обладает достаточной кислородной ёмкостью за счёт содержащихся в нём эритроцитов. Эффективность насыщения кислородом кардиоплегических растворов, состоящих только из электролитов - не доказана.