Онкологическая заболеваемость растет во всем мире, прочно занимая в развитых странах второе место среди причин смерти людей. По прогнозам, к концу 2015 г. в мире будет насчитываться более 9 миллионов онкологических больных [1]. По данным Росстата 2013 года онкологические заболевания в нашей стране стоят на третьем месте по частоте после болезней сердечно-сосудистой системы и травм. Структура онкологической заболеваемости Российской Федерации выглядит следующим образом: новообразования трахеи, бронхов и легкого 12,3 % случаев, кожи 11,4 %, желудка 9,2 %, молочной железы 10,6 %, ободочной кишки 6,3 %, прямой кишки 5,06 % [2].
Извлечение литературных данных, по хронобиологическим аспектам у онкологических больных в послеоперационном периоде показали незначительное количество работ, которые отражают влияния использования искусственной вентиляции легких в периоперационном периоде на состояние циркадианых ритмов [3]. Хотя, по мнению некоторых авторов [4,5,6] хронобиологические сдвиги возникающие при онкологических заболеваниях, в том числе и желудочно-кишечного тракта могут влиять на тяжесть состояния и длительность пребывания больного на ИВЛ в послеоперационном периоде. Одним из направлений в выборе оптимального режима ИВЛ во время операции и в послеоперационном периоде у онкологических больных с патологией желудочно-кишечного тракта может быть хронобиологический подход.
Объектом внимания хрономедицины является временная организация физиологических функций (ВОФФ) человека. Именно нарушение временной организации, например, в результате действия неблагоприятных факторов среды и деятельности у практически здоровых лиц или после болезни — на этапе выздоровления (ремиссии заболевания) больных, определяет необходимость применения и выбор корригирующих технологий восстановительной медицины. Рассогласование околосуточных ритмов физиологических функций в результате действия экзо- или эндогенных раздражителей приводит к развитию десинхроноза — нарушению индивидуальной исходной архитектоники циркадианной системы организма. Физиологический и патологический десинхронозы представляют собой различные этапы развивающейся хронопатологии. Патологический десинхроноз может отягощать течение болезни, быть важным звеном её патогенеза, реально препятствовать выздоровлению и развитию успешной адаптации человека. В качестве симптомов возникновения десинхроноза могут быть выделены следующие признаки:
- снижение числа достоверных ритмов ниже 50 % в системе ВОФФ;
- изменения в спектре достоверных ритмов по признаку величины периода:
- понижение доли циркадианных ритмов;
- повышение доли ультрадианных ритмов;
- нарушение синфазности сопряженных ритмов в физиологических системах, вплоть до противофазности;
- увеличение амплитуды ритмов или ее уменьшение («жесткие ритмы»);
- увеличение зоны блуждания акрофаз ритмов;
- признаки пониженной переносимости функциональных нагрузочных проб [7]
Изменения дыхательного контроля, легочной механики и газообмена также появляются колебаниями в суточном режиме, в самостоятельной повседневной деятельности [8]. Здоровые взрослые имеют небольшие суточные колебания дыхательного объема, минутной вентиляции, а значит и инспираторного потока [9]. В патологических условиях, суточные вариации становятся все более очевидными. Так, например, гипоксия или гиперкапния вызывает значительные гипервентиляционные ответы, которые меняются в течение 24-часовых циклов [10].
Ранняя диагностика нарушений временной организации физиологических функций человека играет серьёзную роль в предотвращении возникновения различных заболеваний, предикторами которых являются десинхронозы, позволяет определить тактику лечения и поэтому является чрезвычайно важной задачей [11]. Доступность персональных компьютеров делает возможным их повсеместное использование в лечебных и научных учреждениях для диагностики десинхронозов с помощью методов теории распознавания, однако недостатки соответствующих диагностических систем и методов их разработки не позволяют решить эту задачу в полной мере. Поэтому задача создания новых методик и алгоритмов для комплекса программных средств диагностики нарушений временной организации физиологических функций человека весьма актуальна и здесь огромную роль играют методы моделирования, поскольку являются неоспоримым доказательством достоверности предложенных подходов, а также позволяют верифицировать полученные результаты. [12]
Сегодня, нам, представляется актуальным исследовать действие модулирующего эффекта искусственной вентиляции легких, различных ее режимов и инфузионной терапии, по качественному и количественному ее составу на временную организацию физиологических функций у больных с онкологической патологией желудка и кишечника в послеоперационном периоде с позиций хронофизиологии.
Аксиомой является утверждение, что в послеоперационном периоде активность мускулатуры кишечника угнетается в течение нескольких дней. Этот промежуток увеличивается на фоне возникающих осложнений (в первую очередь воспалительных). На нейрогенное звено регуляции влияет исходное состояние тонуса автономной нервной системы (можно ожидать более выраженного пареза у симпатотоников, по сравнению с парасимпатотониками). Послеоперационный парез ЖКТ приводит к комплексу нарушений пищеварения, давлению перераздутого кишечника на диафрагму с развитием дыхательной недостаточности, гуморальных и метаболических влияний на сердечно-сосудистую систему, в свою очередь часто вызывая формирования своего рода jet lag синдрома (десинхроноза).
Следует определится с основными понятиями. Что есть послеоперационный период — это время пребывания больного в стационаре с момента окончания операции и до выписки из лечебного учреждения. Разделение послеоперационного периода на фазы условно делят на ранний (2–3 суток) и поздний (последующие 2–3 недели). [13]
С целью коррекции гомеостаза обязательным компонентом лечения в послеопераионном периоде является инфузионная терапия (ИТ) — это парентаральное, чаще всего внутривенное введение жидких препаратов. ИТ — первая ступень в лечении острой гиповолемии, шока, тяжелой травмы, кровотечений, компенсации периооперационных потерь, создание нового гемодинамического фона, обеспечивающего адекватную гемодинамику и аэробный метаболизм в органах и тканях. Инфузионная терапия в периоперационном периоде используется с момента подготовки пациента к оперативному вмешательства, интраоперационно и в постнаркозном периоде. Объем инфузионной терапии подбирается строго индивидуально исходя из потребности в восполнении основного обмена, компенсации потерь и восполнения энергодефицита [14]. Для проведения инфузионной терапии используются как сбалансированные растворы (Нормофундин, Нормофундин Г5, Рингер-Лактат), так и корригирующие (раствор NaC 0,9 %, раствор Глюкозы 5 %). Для поддержания осмотического состава крови используется растворы модифицированного желатина (Гелофузин), в случаях развития коагулопатии проводится трансфузия свежезамороженной плазмы. Учитывая энтеральную недостаточность, развивающуюся при операциях на органах желудочно-кишечного тракта в процесс лечения включаются многокомпанентные препараты для парентерального питания (Кабивен- центр; Нутрифлекс).
Искусственная вентиляция легких (ИВЛ) — метод или комплекс методов, предназначенных для частичного или полного замещения функций легких, что, в первую очередь, заключается в поддержании оптимального уровня альвеолярной вентиляции, газообмена и вентиляционно-перфузионного соотношения. В современной анестезиологии ИВЛ является обязательным компонентом общей анестезии, а также часто используется в проведении других видов анестезиологического пособия (местной, регионарной и др.) [15].
При анестезиологическом обеспечении хирургических вмешательств в отделении анестезиологии и реанимации Онкологического центра используют искусственную вентиляцию легких с управляемым объемом. В качестве ингаляционного анестетика используется севофлюран. Для проведения ИВЛ в операционной используется наркозная станция General Electric Healthcare «Aisys»® в режимах VCV (Volum Control Ventilation) соблюдая нормовентиляционные соотношения. Для продленной ИВЛ в условиях палаты реанимационного блока используется аппараты General Electric Healthcare «Engström corestation»® SIMV-VC (Synchronized Intermittent Mechanical Ventilation — Volum Control) в режиме нормовентиляции. Для эпидуральной анальгезии используется продленное введение эпидурально раствора ропивакаина 0,2 % со скоростью 4–8 мл/час Инфузоматами Спэйс фирмы ВBraun. Миорелаксация осуществляется введением 1 % раствором рокурония в дозах стандартных для обеспечения тотальной миорелаксации.
Для получения индивидуальных медицинских данных на каждого пациента заводится унифицированный лист наблюдения. Осуществляется фиксация данных больного (пол, возраст, диагноз, режим ИВЛ, тип и объем инфузионной терапии за каждые сутки наблюдения), а также регистрируются почасовые показатели физиологических параметров, а именно: систолическое артериальное давление (САД, мм рт. ст.); диастолическое (ДАД, мм рт. ст.); частота сердечных сокращений (ЧСС, уд./мин.); данные пульсоксиметрия (SpO2, %); частота дыхания (ЧД, дых./мин.); центральное венозное давление (ЦВД, мм вод. ст.); парциальное давление кислорода смешанной венозной крови (рO2, мм.рт.ст.); парциальное давление углекислого газа смешанной венозной крови (рСО2, мм.рт.ст.); кислотно-основное состояние крови (рН); аксиллярная температура тела (Т, С°); почасовой диурез (Д, мл/мин.).
Данный стандарт мониторинга соответствует рекомендациям «Первой согласительной конференции по стандартам мониторинга в анестезиологии, реанимации и интенсивной терапии» от 2009 года (Москва, 2009). Обработка ритмических колебаний будет проводиться методами косинор-анализа и вейвлет-анализа.
Термин вейвлет появился у А. Гроссмана и Ж. Морле в середине 80-х годов прошлого века в работах по анализу и цифровой обработке сейсмических и акустических сигналов. Само слово «wavelet», является буквальным переводом на английский язык с французского слова «ondelette», означающего небольшие волны, следующие друг за другом, рябь; в литературе встречается, однако, другой перевод − «маленькая волна», или «всплеск» − термин, использовавшийся одно время в отечественной литературе [16]. Вейвлет-анализ можно сравнить со cвоеобразным «математическим микроскопом» для точного изучения внутреннего состава и структур неоднородных сигналов и функций. Несколько упрощая, обычно под вейвлетами понимают функции, растяжения и сдвиги которых образуют набор функций, являющийся базисом в важных функциональных пространствах. Классические вейвлеты являются компактными как во временной, так и в частотной области. Вейвлет-анализ широко испотльзуется при анализе и обработке числовых рядов физических, геофизических и тому подобных результатов экспериментов и наблюдений. Широко используется он и при распознавании образов (изображение радужной оболочки глаза, рентгенограмм внутренних органов живых существ, спутниковые изображения облаков или поверхности планет, снимки минералов, при анализе и синтезе сигналов различной природы и структур (например, речи); при анализе кардиограмм, при диагностике острых лейкозов, при анализе состояния и прогнозирования развития ситуации на фондовых и валютных рынках; а также для решения задач обработки, сжатия, хранения и передачи больших объёмов информации, в том числе опять же аналогового и цифрового изображения (JPEG-2000) и видео (MPEG-4).
Итак, целью нашей работы является исследование закономерности нарушения хроноинфраструктуры параметров газотранспортной системы в послеоперационном периоде у больных с онкологической патологией желудка и кишечника на фоне искусственной вентиляции легких и инфузионной терапии.
В связи с вышесказанным, мы поставили перед собой следующие задачи:
1. Проанализировать приоритетность восстановления ритмов параметров гемодинамики, газового состава крови и кислотно-основного состояния, при различных режимах искусственной вентиляции легких.
2. Сопоставить темп восстановления амплитудно-мезорных, фазово-периодных показателей ритмов систем жизнеобеспечения при различных вариантах искусственной вентиляции легких на фоне интраоперационной миорелаксации и адекватного обезболивания.
3. Оценить модулирующее влияние искусственной вентиляции легких на рисунок ритмов параметров центральной гемодинамики в раннем послеоперационном периоде.
4. Проанализировать восстановление ритмов физиологических параметров при спонтанном дыхании в раннем послеоперационном периоде.
В итоге: планируется получить данные о влиянии навязанного ритма искусственной вентиляции легких на организацию параметров центральной гемодинамики при использовании различных вариантов интраоперационного наркоза;
- планируется получить данные о приоритетности восстановления внутри- и межсистемной синхронизации параметров газотранспортной системы при переводе на спонтанное дыхание в раннем послеоперационном периоде;
- планируется получить данные о соотношении инфрадианных, цирка- и ультрадианных компонентов ритмической структуры параметров газотранспортной системы при проведении инфузионной терапии, целью которой является восстановление объема циркулирующей крови;
- планируется получить данные о восстановлении ритмов параметров газотранспортной системы при инфузионной терапии в сочетании с инотропной поддержкой гемодинамики.
Таким образом, мы оценим возможность использования метода косинор-анализа и вейвлет-анализа для определения воздействия искусственной вентиляции легких на циркадианную организацию параметров газотранспортной системы у больных с онкологической патологией желудочно-кишечного тракта в послеоперационном периоде
Литература:
1. Чистяков С. С. Онкология/ Чистяков С.С — М.: Авторская академия, 2009. — 22с.
2. Ганцев Ш.Х Онкология/ Ганцев Ш.Х — М.:Медицина — 2006. — С. 38.
3. Warren M. Zapol. Acute respiratory failure/ Warren M. Zapol, Konrad J. Falke — Dekker. — 1985 — Р. 45.
4. Spengler CM. Endogenous circadian rhythm of pulmonary function in healthy humans/ Spengler CM, Shea SA.//Am J Respir Crit Care Med. — 2000 — № 162 — Р. 1038–1046.
5. Sahar S. Metabolism and cancer: The circadian clock connection./Sahar S, Sassone-Corsi P.//Nat Rev Cancer. — 2009 — № 9 — Р. 886–896.
6. van Eekelen AP. Circadian variation in cortisol reactivity to an acute stressor./ van Eekelen AP, Kerkhof GA, van Amsterdam JG.// Chronobiol Int. — 2003 — № 20 — Р. 863–878.
7. Хильдебрандт Г. Хронобиология и хрономедицина./ Хильдебрандт Г., Мозер М., Лехофер М. — М. Арнебия. 2006. — С. 234–236.
8. Mortola JP. Breathing around the clock: An overview of the circadian pattern of respiration./ Mortola JP.//Eur J Appl Physiology. — 2004 — № 91 — Р. 119–129.
9. Adamczyk W. Daily pattern of breathing in healthy young men./ Adamczyk W, Tafil-Klawe M, Siekierka M, et al //Physiol Pharmacol. — 2008 — № 59(Suppl 6) — Р. 115–122.
10. Saiki C. Hypoxia abolishes the morning–night differences of metabolism and ventilation in 6-day-old rats./ Saiki C, Mortola JP.//Can J Physiol Pharmacol. — 1995 — № 73 — Р. 159–164.
11. Комаров О. М. Хронобиология и хрономедицина./ Комаров О. М., Рапопорт С. И. — М.:Триада-Х. — 2000 — С. 128.
12. Хетагурова Л. Г. Патофизиология десинхронозов. /Хетагурова Л. Г. //Владикавказский медико-биологический вестник. — 2005. — Т. V, вып. 9, 10. — С. 32–40.
13. Островерхое Г. Е., Бомаш Ю. М., Лубоцкий Д. Н. Оперативная хирургия и топографическая анатомия. / Островерхое Г. Е., Бомаш Ю. М., Лубоцкий Д. Н. — М.:Литера — 1996 — С. 154.
14. Гельфанд Б. Р. Интенсивная терапия: (Национальное руководство)./ Гельфанд Б. Р., Салтанов А. И. — М.:Гоэтар-Медиа — 2009 — Том 1 — С. 345–354.
15. Бунятян А. А. Анестезиология: национальное руководство./ Бунятян А. А., Мизиков В. М. — М.:ГЭОТАР-Медиа — 2011 — С. 256–266.
16. Астафьева Н. М. Вейвлет-анализ: Основы теории и примеры применения // Успехи физических наук, 1996, т.166, № 11. С. 1145–1170.
