Опубликован 27.11.2019
Ключевые слова
- газовый состав крови,
- гемодинамика,
- функционально единственный желудочек
Как цитировать
Copyright (c) 2019 Хубулава Г. Г., Наумов А. Б., Марченко С. П., Чупаева О. Ю., Селиверстова А. А., Пилюгов Н. Г., Терешенко О. Ю., Александрович Ю. С., Пшениснов К. В., Попова Л. Л., Андреев М. С., Невмержитская О. В., Волков А. М.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Аннотация
Цель. Разработать теоретические модели изменений параметров гемодинамики у пациентов с унивентрикулярной гемодинамикой.
Методы. Проанализировано влияние перераспределения кровотока между двумя циркуляциями (легочной и системной) на системную доставку кислорода, а также изменение газового состава крови в артериальном и венозном русле. Математический анализ основывался на поступлении объема кислорода в легочную циркуляцию и его потреблении в системной циркуляции согласно правилам расчета сердечного выброса по Фику. Расчеты осуществлялись с применением уравнений, описывающих изменения доставки и потребления кислорода при одножелудочковой циркуляции. Использовано компьютерное моделирование для изучения изменений параметров гемодинамики и газообмена, связанных с патологическими процессами (легочная венозная гипоксемия, снижение скорости системного потока, десатурация смешанной венозной крови).
Результаты. Разработаны теоретические модели распределения системного и легочного потока крови и изменения артериальной оксигенации. Представленные диаграммы изменения циркуляции углекислого газа, отраженной в виде веноартериальной разницы по СО2, указывают на прямую зависимость этого показателя от комбинированного сердечного выброса и отношения легочного и системного кровотока. Изменения кислородного статуса у пациентов с гемодинамикой функционально единого желудочка при достаточном комбинированном выбросе дают ориентировочные представления о сбалансированности потока. Выявленные при оценке моделей закономерности показывают, что на изменения кислородного состава крови влияет ряд дополнительных факторов: исходный уровень артериальной оксигенации, уровень оксигенации в легочных венах, отношение легочного к системному кровотоку. Кроме того, отражено, что значения РСО2, фиксируемые в легочных венах, артериальной и смешанной венозной крови, также в значительной степени зависят от отношения Qp/Qs.
Выводы. Представленные теоретические модели могут быть использованы для сопоставления полученных результатов обследования для экспресс-оценки гемодинамического статуса пациентов с физиологией параллельного кровообращения при функционально единственном желудочке сердца.
Поступила в редакцию 22 мая 2019 г. Исправлена 4 ноября 2019 г. Принята к печати 10 ноября 2019 г.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование
Исследование не имело спонсорской поддержки.
Библиографические ссылки
- Chang A.C., Farrell P.E. Jr., Murdison K.A., Baffa J.M., Barber G., Norwood W.I., Murphy J.D. Hypoplastic left heart syndrome: hemodynamic and angiographic assessment after initial reconstructive surgery and relevance to modified Fontan procedure. J Am Coll Cardiol. 91;17(5):1143-1149. PMID: 2007715. https://doi.org/10.1016/0735-1097(91)90845-Z
- Barnea O., Austin E.H., Richman B., Santamore W.P. Balancing the circulation: Theoretic optimization of pulmonary/systemic flow ratio in hypoplastic left heart syndrome. J Am Coll Cardiol. 1994;24(5):1376-1381. PMID: 7523473. https://doi.org/10.1016/0735-1097(94)90123-6
- Barnea O., Santamore W.P., Rossi A., Salloum E., Chien S., Austin EH. Estimation of oxygen delivery in newborns with a univentricular circulation. Circulation. 1998;98(14):1407-1413. PMID: 9760295. https://doi.org/10.1161/01.cir.98.14.1407
- Tweddell J.S., Hoffman G.M., Fedderly R.T., Berger S., Thomas J.P. Jr., Ghanayem N.S., Kessel M.W., Litwin S.B. Phenoxybenzamine improves systemic oxygen delivery after the Norwood procedure. Ann Thorac Surg. 1999;67(1):161-167. PMID: 10086542. https://doi.org/10.1016/S0003-4975(98)01266-1
- Simmons D.H., Alpas A.P., Tashkin D.P., Coulson A. Hyperlactatemia due to arterial hypoxemia or reduced cardiac output, or both. J Appl Physiol Respir Environ Exerc Physiol. 1978;45(2):195-202. PMID: 28305. https://doi.org/10.1152/jappl.1978.45.2.195
- Taeed R., Schwartz S.M., Pearl J.M., Raake J.L., Beekman R.H. 3rd, Manning P.B., Nelson D.P. Unrecognized pulmonary venous desaturation early after Norwood palliation confounds Gp:Gs assessment and compromises oxygen delivery. Circulation. 2001;103(22):2699-2704.
- Fang Z.A., Ghelani S.J., Koutsogiannaki S., DiNardo J.A., Yuki K. Validation of a Mathematical Model of Bidirectional Glenn Circulation With Aortopulmonary Collaterals and the Implications for Q P /Q S Calculation. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2018;32(1):395-401. PMID: 11390340. https://doi.org/10.1053/j.jvca.2017.09.040
- Bove E.L., Migliavacca F., de Leval M.R., Balossino R., Pennati G., Lloyd T.R., Khambadkone S., Hsia T.Y. Dubini G. Use of mathematic modeling to compare and predict hemodynamic effects of the modified Blalock–Taussig and right ventricle–pulmonary artery shunts for hypoplastic left heart syndrome. J Thorac Cardiovasc Surg. 2008;136(2):312-320.e2. PMID: 18692636. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2007.04.078
- Setchi A., Mestel A.J., Siggers J.H., Parker K.H., Tan M.W., Wong K. Mathematical model of flow through the patent ductus arteriosus. J Math Biol. 2013;67(6-7):1487-1506. PMID: 23053537. https://doi.org/10.1007/s00285-012-0596-8
- Vu E.L., Mossad E.B. Less Invasive, More Informative: A New Mathematical Model of Oxygen Kinetics of Bidirectional Glenn Circulation. J Cardiothorac Vasc Anesth. 2018;32(6):e2-e4. PMID: 29525194. https://doi.org/10.1053/j.jvca.2018.01.057
- Villa C.R., Marino B.S., Jacobs J.P., Cooper D.S. Intensive care and perioperative management of neonates with functionally univentricular hearts. World J Pediatr Congenit Heart Surg. 2012;3(3):359-363. PMID: 23804870. https://doi.org/10.1177/2150135111433473
- Riemenschneider T.A. Management of the hypoplastic left heart syndrome: a challenge to those who care for children with heart diseases. Am Heart J. 1986;112(4):864-867. PMID: 2429538. https://doi.org/10.1016/0002-8703(86)90493-x
- Starnes V.A., Griffin M.L., Pitlick P.T., Bernstein D., Baum D., Ivens K., Shumway N.E. Current approach to hypoplastic left heart syndrome. Palliation, transplantation, or both? J Thorac Cardiovasc Surg. 1992;104(1):189-194; discussion 194-5. PMID: 1377313
- Хубулава Г.Г., Марченко С.П., Наумов А.Б., Невмержицкая О.В., Чупаева О.Ю., Селиверстова А.А., Александрович Ю.С., Пшениснов К.В., Пилюгов Н.Г., Терешенко О.Ю., Попова Л.Л., Андреев М.С. Особенности гемодинамического статуса у здоровых новорожденных в раннем неонатальном периоде. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2019;64(1):30-38. https://doi.org/10.21508/1027-4065-2019-64-1-30-38 [Khubulava G.G., Marchenko S.P., Naumov A.V., Nevmerzhitckaya O.V., Chupaeva O.Y., Seliverstova A.A., Aleksandrovich Y.S., Pshenisnov K.V., Pilyugov N.G., Tereshenko O.Y., Popova L.L., Andreev M.S. Peculiarities of hemodynamic status of healthy newborns in early neonatal period. Rossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii = Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics. 2019;64(1):30-38. (In Russ.) https://doi.org/10.21508/1027-4065-2019-64-1-30-38]
- Хубулава Г.Г. , Наумов А.Б., Марченко С.П., Чупаева О.Ю., Селиверстова А.А., Пилюгов Н.Г., Терешенко О.Ю., Александрович Ю.С., Пшениснов К.В., Попова Л.Л., Андреев М.С., Невмержицкая О.В. Газовый состав крови у новорожденных с параллельным кровообращением при нарушениях системной перфузии после коррекции врожденных пороков сердца. Детские болезни сердца и сосудов. 2019;16(1):43-56. https://doi.org/10.24022/1810-0686-2019-16-1-43-55 [Khubulava G.G., Naumov A.B., Marchenko S.P., Chupaeva O.Yu., Seliverstova A.A., Pilyugov N.G., Tereshenko O.Yu., Aleksandrovich Yu.S., Pshenisnov K.V., Popova L.L., Andreev M.S., Nevmerzhitskaya O.V. Blood gas analysis in newborns with parallel blood circulation in disturbance of the systemic perfusion after correction of congenital heart disease. Children’s Heart and Vascular Diseases. 2019; 16 (1): 43–55 (in Russ.). https://doi.org/10.24022/1810-0686-2019-16-1-43-55]
- A Practical Handbook on Pediatric Cardiac Intensive Care Therapy. Klauwer D., Neuhaeuser C., Thul J., Zimmermann R., eds. Cham: Springer International Publishing; 2019. 560 p. https://doi.org/10.1007/978-3-319-92441-0
- Newfeld E.A., Paul M.M., Muster A.J., Idriss F.S. Pulmonary vascular disease in complete transposition of the great arteries: a study of 200 patients. Am J Cardiol. 1974;34(1):75-82. PMID: 4835757 https://doi.org/10.1016/0002-9149(74)90096-4
- Bhargava R., Mathur M., Patodia J. Oxygen saturation trends in normal healthy term newborns: normal vaginal delivery vs. elective cesarean section. J Perinat Med. 2018;46(2):191-195. PMID: 28343180. https://doi.org/10.1515/jpm-2016-0373