Базовий курс анестезіолога / Базовый курс анестезиолога

12

Физиология

Содержание

Печень обладает уникальной анатомической структурой, обеспечивающей ее разнообразные функции. В обзоре рассмотрена роль печени в обмене веществ в организме, в том числе в аспекте анестезиологии и интенсивной терапии. Представлены основы метаболизма билирубина и патогенез желтухи.

Tasneem Katawala

Specialist Registrar,

Imperial School of

Anaesthesia

London, UK

Физиология печени

Таснеем Катавала

E-mail: [e-mail]

АНАТОМИЯ

Печень весит от 1,5 до 2 кг и состоит из правой (большей по размеру) и левой долей. Функциональной единицей печени является печеночная долька. В поперечном сечении форма печеночной дольки напоминает шестиугольник (гексагональная структура), при этом в ее центре расположена центральная вена, от которой, подобно лучам, отходят тяжи, состоящие из гепатоцитов (рисунок 1). Между дольками располагается портальная триада, включающая ветви печеночной артерии, воротной вены и притоки желчного протока. Радиальные пространства, расположенные между гепатоцитами, синусоиды, несут смешанную кровь печеночной артерии и воротной вены от портальной триады к центру дольки, где они впадают в центральную вену. Слияние центральных вен образует печеночную вену, впадающую в нижнюю полую вену.

Гепатоциты отличаются высокой метаболической активностью, кроме того, стенки синусоидов выстланы макрофагами, известными также как купферовские клетки, которые являются активным звеном ретикулоэндотелиальной системы.

Кровоснабжение

Кровоток в печени составляет около 1,5 л/ мин (около 25% от сердечного выброса в покое), при этом потребление кислорода составляет свыше 20% от общего потребления его организмом в состоянии покоя. Печень имеет двойное кровоснабжение из системы воротной вены и печеночной артерии. Последняя характеризуется высоким давлением и сопротивлением и, отходя напрямую от аорты, обеспечивает до 30% от общего объема кровоснабжения печени и около 50% от общего количества потребляемого печенью кислорода. Воротная вена представляет собой бесклапанный сосуд, который несет деоксигенированную кровь от тонкого и толстого кишечника, селезенки, желудка, поджелудочной железы и желчного пузыря. Портальный кровоток составляет около 70% от общего печеночного кровотока и обеспечивает доставку 50–60% потребляемого печенью

кислорода, который содержится в крови портальной системы с насыщением около 85%.

ФУНКЦИИ  ПЕЧЕНИ

Печень выполняет следующие функции:

1.Метаболизм углеводов, белков и жиров.

2.Детоксикация от лекарственных препаратов и токсинов.

3.Создание запасов гликогена, витаминов (например, A, D, E, C), железа и меди.

4.Создание резервуара (депо) крови.

5.Фильтрация бактерий, деградация эндотоксина и метаболизм лактата.

6.Экскреция желчи и мочевины.

7.Иммунные функции, включая образование иммуноглобулинов и фагоцитарную активность купферовских клеток.

8.Гемапоэз в организме плода (до рождения).

Обмен белков

Печень играет ключевую роль в обмене и в распаде (катаболизме) белков. Именно здесь происходит захват аминокислот для глюконеогенеза и синтеза белков. Печень также высвобождает аминокислоты в кровоток для последующей утилизации периферическими тканями и играет важную роль в расщеплении аминокислот, выводя азот в форме мочевины.

Печень отвечает за образование многих ключевых белковых молекул, включая альбумин, который обеспечивает поддержание коллоидно-онкотического давления (КОД), глобулины, такие как липопротеины и гликопротеины, выполняющие транспортные функции. К числу последних, в частности, относятся ферритин, церулоплазмин, α1-антитрипсин, α2-макроглобулин, факторы комплемента и гаптоглобины, которые связывают и сохраняют свободный гемоглобин. Печень также синтезирует антитромбин-III, α-кислый гликопротеин и C-реактивный протеин, относящиеся к так называемым фазовым белкам, образующимся в условиях физиологического стресса.

В печени происходит синтез практически всех факторов свертывания. Коагулопатия

80	World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

Рисунок 2. Цикл мочевины

Таблица 1. Детоксикация стероидных гормонов и метабо-

лизм лекарственных препаратов

Рисунок 1. Гексагональная печеночная долька

Фаза

Реакция

Показаны портальная триада (ветви печеночной артерии, воротной вены и

Фаза 1

Окисление, восстановление, гидролиз, гидрата-

желчный проток) на периферии дольки и центральная вена — в централь-

ция, деалкилирование

ной части дольки

Фаза 2

Глюкуронирование, сульфатирование, ацетили-

рование, конъюгация с глутатионом

может быть как следствием нарушения синтетической

Желчеобразование

Образование желчи и желчных солей в процессе

функции печени, так и развиваться в результате нару-

гепатоэнтеральной циркуляции

шенной экскреции желчи, что ведет к сниженной аб-

Обмен углеводов

сорбции витамина K. Витамин K жизненно необходим

для синтеза факторов свертывания II (протромбин), VII,

Печень поддерживает гомеостаз углеводов во время

IX и X. В ответ на ряд стимулов в печени также образу-

голодания путем глюконеогенеза и образования кетоно-

ются белки острой фазы.

вых тел. Этот орган также обладает значительными за-

Катаболизм белков

пасами гликогена и обеспечивает гликогенолиз, а в слу-

чае истощения запасов гликогена — глюконеогенез.

Деградация аминокислот происходит путем транс-

Обмен липидов

аминизации, деаминизации

и декарбоксилирования.

Эти реакции ведут к образованию коэнзима-A, который

В печени синтезируются жирные кислоты и липо-

включается в цикл лимонной кислоты. Аммоний явля-

протеины, кроме того, здесь происходит образование

ется конечным азотистым продуктом деградации ами-

большей части холестерина и простагландинов.

нокислот — это токсичное соединение, которое удаля-

Обмен билирубина

ется из организма в виде мочевины.

При расщеплении гемоглобина образуются гем и

Мочевина образуется из аммония в орнитиновом

глобин. Глобиновый остаток включается в общий пул

цикле, который представляет собой энергозависимый

аминокислот. Тетропироловое кольцо гема размыкается

процесс (рисунок 2). Также в печени происходит образо-

с высвобождением железа и превращается в биливердин.

вание креатинина (из метионина, глицина и аргинина).

Далее происходит превращение биливердина в били-

Фосфокреатин, образующийся в мышцах, создает запас

рубин при участии биливердинредуктазы. Билирубин

энергии, необходимой для образования АТФ. Креатинин

находится в соединении с альбумином крови, как не-

образуется из фосфокреатина и экскретируется с мочой.

конъюгированный, или свободный, билирубин. При

Таблица 2. Функциональные пробы печени

Тест

Комментарий

Клинически повышение концентрации билирубина проявляется желтухой. Желтуха

может быть предпечоночной, гепатоцеллюлярной и обструктивной (подпеченочной)

Билирубин сыворотки

Тип желтухи

Тип билирубина

Предпеченочная

Неконъюгированный

Гепатоцеллюлярная

Неконъюгированный / смесь

Обструктивная

Конъюгированный

Концентрация белка сыворотки

Нарушение синтеза белка ведет к гипопротеинемии и гипоальбуминемии

Факторы свертывания

Нарушение синтеза ведет к повышению протромбинового времени и международно-

го нормализованного отношения (МНО)

Аланинтрансаминаза (АЛТ) и аспартаттрансаминаза (АСТ) Активность этих ферментов повышается при повреждении гепатоцитов

Щелочная фосфатаза (ЩФ)

Щелочная фосфатаза локализована вблизи желчных канальцев. Концентрация (актив-

ность) этого фермента повышается при обструкции желчных путей

Прочие тесты

Концентрация гемоглобина, гемолиз, мочевина и креатинин плазмы

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences

81

Рисунок 3. Обмен билирубина

	соединении с глюкуроновой кислотой в печени обра-	Таблица 3. Метаболизм летучих анестетиков
	зуется конъюгированный билирубин, который может
		Препарат	Метаболизм в печени (%)
	быть выведен с желчью. Часть конъюгированного били-
		Галотан	25
	рубина реабсорбируется в кровоток и выводится почка-
		Изофлюран	0,2
	ми в виде уробилиногена. Оставшаяся часть выделяется
		Севофлюран	3,0
	через кишку в виде стеркобилина и стеркобилиногена.
		Десфлюран	0,02
	Образование желчи	Галотан снижает печеночный кровоток, при этом
	В печени ежедневно образуется около одного литра
		снижение происходит параллельно общему падению
	желчи, которая поступает в желчный пузырь и концен-
	1	сердечного	выброса. Перемежающаяся вентиляция с
	трируется до /5 от начального объема. Желчь состоит	положительным давлением и снижение PaCO2 потенци-
	из электролитов, белков, билирубина, желчных солей
	и липидов. Желчные кислоты образуются в печени из	руют этот эффект, тогда как гиповентиляция и повыше-
		ние PaCO2 ведет к росту печеночной перфузии. Тем не
	холестерина, а также при участии бактерий в просвете
	кишки, вырабатывающих вторичные желчные кислоты,	менее, отдельно взятые, эти эффекты вряд ли способны
		привести к ишемии или повреждению печени.
	из которых образуются желчные соли. Эти соединения
	исключительно важны для эмульгации жиров и абсорб-	Метаболизм изофлюрана, севофлюрана и десфлюра-
	ции жирорастворимых витаминов (A, D, E и K).	на происходит при участии ферментной системы цитох-
	ВЛИЯНИЕ  АНЕСТЕЗИИ  НА  ФУНКЦИИ  ПЕЧЕНИ	рома P450. Эти анестетики не оказывают неблагоприят-
		ного эффекта на ткань печени и ее функции.
	Ингаляционные анестетики оказывают влияние на	Известно, что опиоиды (морфин, петидин и фента-
	метаболизм углеводов за счет нескольких механизмов.
		нил) вызывают спазм сфинктера Одди и повышают дав-
	Эфир, в отличие от более новых препаратов, усиливает
		ление в желчевыводящих путях. В случае с морфином
	расщепление гликогена в печени. В экспериментальных
		этот эффект длится около двух часов. Тем не менее этот
	условиях было показано, что галотан снижает скорость
		эффект наркотических анальгетиков не должен служить
	гликогенеза, подавляет высвобождение инсулина и воз-
		поводом для отказа от их использования для обеспече-
	действие инсулина на ткани. Опосредованный катехола-
		ния адекватной анальгезии в билиарной хирургии.
	минами стресс-ответ на хирургическое вмешательство
	и травму также повышает активность гликогенолиза, в	Галотан-индуцированное повреждение печени
	связи с чем суммарный эффект от хирургического вме-	Было показано, что у одного из 7000–30 000 паци-
	шательства и воздействия ингаляционных анестетиков	ентов, повторно оперируемых в условиях анестезии га-
	заключается в повышении концентрации глюкозы в	лотаном, развивается тяжелое повреждение печени с
	крови. Галотан снижает синтез белков, однако клиниче-	желтухой. Предполагается, что патогенез этого токсиче-
	ская значимость этого эффекта сомнительна.	ского феномена многофакторный.
	Галотан и эфир способны подавлять активность ци-	Риск повреждения печени вследствие воздействия
	тохрома P450, что ведет к замедлению окислительного	ингаляционных анестетиков может быть связан со сте-
	метаболизма лекарственных препаратов, при этом про-	пенью их метаболизма, сопровождающегося образова-
	цесс конъюгации с глюкуронидами остается интакт-	нием токсичных продуктов распада и иммунологиче-
	ным. В результате период полувыведения ряда препа-	скими процессами. Сопутствующие факторы, такие как
	ратов под воздействием галотана удлиняется, в качестве	снижение печеночного кровотока на фоне длительной
	примера можно привести фентанил, кетамин, лидокаин,	гипотензии и гипоксии, также могут играть определен-
	панкуроний (павулон) и пропранолол (анаприлин).	ную роль в этом процессе.

82	World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

Физиология боли

К. Венугопал, М. Свами

E-mail: [e-mail]

	ВВЕДЕНИЕ
		Международная ассоциация по изучению			Ванилиламиды — особая группа веществ,
	боли (IASP) определяет боль как «неприятное				к которым относится капсаицин, способных
	сенсорное и эмоциональное переживание, связан-				вызывать развитие боли. Установлено, что
	ное с истинным или потенциальным повреж-				ноцицептивные нейроны малого и среднего
	дением ткани или описываемое в терминах				диаметра селективно экспрессируют ионные
	такого		повреждения». Боль	характеризуется	каналы, напрямую активизирующиеся кап-
	объективными физиологическими сенсорны-				саицином или другими ваниллоидами. Эти
	ми аспектами и субъективными эмоциональ-				каналы носят название TRPV1-рецепторов,
	ными		и психологическими	компонентами.	известных ранее как VR1-рецепторы.1 Они
	Термин «ноцицепция» используется исключи-				способны реагировать не только на альгогены,
	тельно для описания нейронального ответа на				но также и на изменения рН среды и повыше-
	травму или повреждение.				ние температуры выше 43 °C, т. е. являются
	ПЕРИФЕРИЧЕСКАЯ  ТРАНСМИССИЯ				полимодальными.1
		Несмотря на то, что трансмиссия (пере-			Трансмиссия
	дача) боли от периферического ноцицептора				Проведение	боли	обеспечивают	два
	до головного мозга представляет собой не-				основных типа волокон. Присутствие двух
	прерывный единый процесс, для лучшего по-				путей проведения объясняет наличие и двух
	нимания целесообразно разделить ее на пе-				основных компонентов		боли: «первичной
	риферическую и центральную составляющие.				боли», развивающейся всегда быстро и остро,
	Периферический компонент включает в себя				имеющей всегда четкую локализацию и про-
	выработку электрических сигналов в свобод-				водимую А-δ-волокнами, а также «вторич-
	ных нервных окончаниях (трансдукция) и				ной» боли, которая проводится С-волокнами
	передачу этих импульсов по периферической				и имеет всегда медленное начало и нечеткую
	нервной системе (трансмиссия).				локализацию. Миелинизированные А-δ-
	Трансдукция				волокна имеют диаметр 2–5 мкм и переда-
		Первичной сенсорной структурой, уча-			ют импульсы со скоростью от 12 до 30 м/сек,
	ствующей в трансдукции, является ноцицеп-				тогда как немиелинизированные C-волокна
	тор. Большинство ноцицепторов являются				имеют диаметр 0,4–1,2 мкм, а скорость про-
	свободными нервными окончаниями, реаги-				ведения импульсов по ним равна 0,5–2 м/сек.
	рующими на тепловые, механические и хими-				И те и другие волокна оканчиваются в задних
	ческие раздражители. Описано несколько ти-				рогах спинного мозга: А-δ-волокна — на ней-
	пов рецепторов:				ронах пластинки I, а С-волокна устремляются
	1)	механорецепторы, реагирующие на давле-			к пластинкам II и III задних рогов. В местах
		ние и укол иглой,			синаптических соединений между первыми
	2)	молчащие ноцицепторы, активирующиеся			несущими нейронами и клетками задних ро-
					гов спинного мозга благодаря феномену ней-
		при воспалении,
					ропластичности	первичные импульсы		спо-
	3)	полимодальные механотермоноцицепторы.
					собны изменять свою силу и характеристики.
		Они являются самыми распространенны-
					Именно поэтому задние рога спинного моз-
		ми и реагируют на чрезмерное давление,
					га называют еще и «воротами боли», где но-
		температурные (> 42 °C и < 18 °C) измене-
					цицептивные импульсы способны меняться
		ния и воздействие алгогенов, то есть ве-
					(или переключаться).
		ществ, вызывающих боль. Полимодальные
		ноцицепторы слишком медленны для того,			Вторые нейроны функционально пред-
		чтобы адаптироваться к сильному давле-			ставляют собой либо ноцицептивно-специ­­
		нию и проявлять тепловую сенситизацию.			фичес­кие­ нейроны, либо нейроны с широким

13

Физиология

Содержание

Знание физиологии боли крайне важно для обеспечения адекватной анальгезии. Известно, что восприятие (ощущение) боли включает в себя трансдукцию, трансмиссию и модуляцию, при этом существуют факторы, активирующие и подавляющие эти процессы. Боль является важной защитной реакцией, но может становиться патологической и вредной. И именно понимание физиологии боли

позволяет прицельно ее модулировать и предотвращать или подавлять ее грубое рефлекторное влияние на организм.

K. Venugopal

Specialist Registrar,

Darlington Memorial

Hospital

County Durham DL3 6HX

UK

M. Swamy

Consultant,

Darlington Memorial

Hospital

County Durham DL3 6HX

UK

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences

83

	динамическим диапазоном (WDR). Ноцицептивно-	явление, именуемое первичной гипералгезией (повыше-
	специфические нейроны реаги­ру­ют­ исключительно на	ние чувствительности к боли), опосредуется такими аль-
	ноцицептивные стимулы. Располагаются они в пла-	гогенами, как гистамин, брадикинин, простагландин-Е2
	стинке I задних рогов спинного мозга и благодаря со-	(PGE2), а также лейкотриенами, высвобождаемыми при
	матотопичности имеют дискретные рецепторные поля.	повреждении тканей.
	В норме эти нейроны находятся в состоянии покоя и		Вторичная гиперальгезия, или нейрогенное воспале-
	реагируют только на высокопороговую ноцицептивную	ние, проявляется соответствующей триадой: гипереми-
	стимуляцию. Нейроны же широкого диапазона воспри-	ей, местным отеком и повышенной чувствительностью
	нимают по А-β-, А-δ- и С-волокнам не только ноцицеп-	к ноцицептивным стимулам. Вторичная гиперальгезия
	тивные, но и неноцицептивные афферентные импуль-	обусловлена главным образом антидромным высвобож-
	сы. Нейроны широкого диапазона реагируют на менее	дением субстанции-P из коллатеральных аксонов пер-
	интенсивную болевую стимуляцию, чем ноцицептивно-	вых афферентных нейронов. Субстанция-P вызывает
	специфические. Наибольшее число WDR-нейронов	высвобождение гистамина и серотонина, локальную ва-
	сконцентрировано в пластинке V.	зодилатацию, отек тканей и выработку лейкотриенов.
	ЦЕНТРАЛЬНАЯ  ТРАНСМИССИЯ	Центральная модуляция
	Центральной трансмиссией называют механизмы		Модуляция может как усиливать, так и блокировать
	передачи электрических сигналов из спинного мозга к	боль. К механизмам, усиливающим боль, относят:
	головному и их восприятие.	1. Феномен «взвинчивания», или «реакция испуга», и
	Трансмиссия (передача)		сенситизация вторых нейронов.
	Аксоны большинства вторых нейронов, направ-	2.	Расширение рецепторных полей.
	ляясь контралатерально, пересекают среднюю линию	3.	Гипервозбудимость сгибательных рефлексов.
	спинного мозга в передней белой спайке и, устремля-		К нейромедиаторам центральной сенситизации от-
	ясь рострально, образуют спиноталамический тракт.	носятся субстанция-P, пептид, ассоциированный с ге-
	Спиноталамический тракт оканчивается в таламусе,	ном кальцитонина (ПАГК), вазоактивный интести-
	ретикулярной формации, ядре шва и околоводопро-	нальный пептид (ВИП), холецистокинин, ангиотензин,
	водном сером веществе. Он состоит из латеральной и	аланин, L-глутамат и L-аспартат. Данные вещества из-
	медиальной частей. Латеральный спиноталамический	меняют возбудимость мембраны нейрона за счет взаи-
	(неоспиноталамический) тракт идет главным образом	модействия с рецепторами, связанными с G-белком, и
	к вентральным заднелатеральным ядрам таламуса и от-	активации внутриклеточных вторичных мессендже-
	вечает за дискриминативные аспекты боли, например	ров, фосфорилирования белков и увеличения внутри-
	ее локализацию, интенсивность и продолжительность.	клеточной концентрации кальция. Глутамат и аспартат,
	Медиальный спинно-таламический (палеоспинотала-	например, активируют NMDA-рецепторы. Стимуляция
	мический) тракт несет импульсы к среднему таламусу.	NMDA-рецепторов вызывает повышение в нейронах
	Он обеспечивает восприятие вегетативных и эмоцио-	внутриклеточного Ca2+, что активирует NO-синтетазу и
	нальных аспектов боли.	продукцию оксида азота (NO). Благодаря газообразному
	Перцепция	состоянию оксид азота диффундирует из нейрона и при
		взаимодействии с гуанилатциклазой стимулирует обра-
	Третьи нейроны расположены в таламусе и посыла-
		зование цГМФ в соседних нейронах. В зависимости от
	ют волокна до соматосенсорных полей I и II в постцен-
		экспрессии цГМФ-управляемых ионных каналов в ней-
	тральной извилине и верхней стенке сильвиевой бороз-
		ронах NO может приводить как к их активации, так и
	ды. В данных областях коры обеспечиваются перцепция
		ингибиции. Оксид азота принимает непосредственное
	и дискретная локализация боли. Некоторые из волокон
		участие в развитии гипервозбудимости, проявляющей-
	достигают передней поясной извилины, опосредуя эмо-
		ся гиперальгезией или аллодинией (болезненный ответ
	циональный компонент боли.
		на обычно неболезненный стимул), увеличивая уровень
	МОДУЛЯЦИЯ	нейротрансмиттеров в центральных терминалях.
	Модуляция боли происходит на периферии в но-	Механизмы блокады боли
	цицепторах, в спинном мозге или в супраспинальных		Выделяют сегментарные и супраспинальные меха-
	структурах. Модуляция может как ослабить, так и уси-
		низмы подавления болевой чувствительности.
	лить боль.
			В основе сегментарного ингибирования лежит акти-
	Периферическая модуляция	вация крупных афферентных волокон, опосредующих
	При повторном возбуждении чувствительность но-	эпикритическую (неноцицептивную) чувствительность,
	цицепторов и их нейронов возрастает. Этот феномен	что блокирует нейроны широкого диапазона и спино-
	получил название сенситизации. Повышение чувстви-	таламическую активность. Глицин и γ-аминомасляная
	тельности ноцицепторов приводит к снижению порога	кислота (ГАМК) выполняют роль тормозных нейроме-
	возбуждения, увеличению частоты импульсации при	диаторов. Сегментарное ингибирование, как считается,
	стимуле той же интенсивности, уменьшению латентного	опосредуется через активацию ГАМКВ-рецепторов, что
	периода, или времени ожидания, и появлению спонтан-	ведет к повышению проницаемости клеточной мембра-
	ной активации после прекращения стимуляции. Данное	ны для ионов калия.

84	World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

Супраспинальное ингибирование. Ряд супра­спи­наль­­ ных структур посылают волокна к спинному мозгу, блокируя проведение боли на уровне его задних рогов. Эти структуры включают околоводопроводное серое вещество, ретикулярную формацию и ядро шва. Аксоны данных нисходящих путей воздействуют пресинаптически на первые афферентные нейроны и постсинаптически на вторые или вставочные нейроны. В качестве нейромедиаторов супраспинальных ингибирующих влияний выступают такие моноамины, как норадреналин и серотонин. Оканчиваются данные тормозные пути на ноцицептивных нейронах спинного мозга и на спинальных ингибирующих вставочных нейронах, которые являются местом хранения и выброса эндогенных опиоидов. Норадреналин проявляет свое действие через α2-адренорецепторы. Эндогенная опиатная система реализует свои влияния через энкефалины и β-эндорфины. Эндогенные опиоиды оказывают главным образом пресинаптическое действие, тогда как экзогенные опиоиды действуют постсинаптически.

РЕФЛЕКТОРНЫЕ  ОТВЕТЫ

Соматические и висцеральные ноцицептивные волокна интегрируются с моторными и симпатическими волокнами в спинном мозге, в стволе головного мозга и выше. Данные синапсы отвечают за рефлекторный мышечный ответ на болевое раздражение. Подобным же образом рефлекторная симпатическая стимуляция приводит к выбросу катехоламинов, локально и

из надпочечников. Это увеличивает частоту сердечных сокращений и артериальное давление с последующим увеличением работы миокарда, увеличением метаболических затрат и потребления кислорода. Замедляется моторика желудочно-кишечного тракта, что приводит к нарушению эвакуаторной способности желудка.

Боль также вызывает увеличение секреции катаболических и снижение секреции анаболических гормонов. Метаболические реакции на боль включают развитие гипергликемии вследствие глюконеогенеза и снижения секреции или активности инсулина при усилении белкового метаболизма и повышенном липолизе. Дыхательная система реагирует гипервентиляцией в результате возбуждения дыхательного центра или гиповентиляцией из-за иммобилизации и рефлекторной мышечной ригидности. Диэнцефальные и кортикальные реакции могут проявляться в виде тревожности и бессонницы. Нередко боль приводит к развитию депрессии у пациента.

Литература

1.Caterina M, Gold M, Meyer R. Molecular biology of nociceptors. In: The neurobiology of pain. 1st Ed. oxford: Oxford University Press; 2005.

Для  дальнейшего  чтения

•Fine PG and Ashburn M. In: Functional Neuroanatomy and Nociception (The Management of Pain) New York: Churchill Livingstone 1998, 1–16.

•Hug CC. In: Pain Management (Clinical Anaesthesiology Third Edition) Lange/McGraw-Hill 2002, 309–344.

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences

85

14

Физиология

Содержание

С течением беременности и во время родов многие органы женщины претерпевают разнообразные анатомические и физиологические изменения. Ранние изменения происходят вследствие роста метаболических потребностей, связанных, с одной стороны, с развитием плода, плаценты и матки, а с другой

— повышением концентрации гормонов беременности, таких как прогестерон и эстрогены. Поздние изменения начинаются в середине беременности и являются по своей сути анатомическими. Они связаны с механическим давлением увеличивающейся матки. Таким образом, возникает ряд уникальных требований к проведению анестезиологического пособия у беременной женщины.

Christopher F. Ciliberto,

Gertie F. Marx

Department of

Anaesthesiology

Albert Einstein College of

Medicine

Jacobi 1226, 1300 Morris

Park Avenue, Bronx New

York 10461, USA

Darryl Johnston

Consultant Anaesthetist,

Royal Devon and Exeter

NHS Foundation Trust

Barrack Road

Exeter, Devon EX2 5DW,

UK

Физиологические изменения, связанные с беременностью

Кристофер Ф. Силиберто, Гертье Ф. Маркс, Дарил Джонстон*

* E-mail: [e-mail]

	СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТАЯ  СИСТЕМА
	Вызванные беременностью изменения в	свертывания VII, VIII, IX и X. Кроме того, по-
	сердечно-сосудистой системе изначально на-	вышается и количество тромбоцитов (обычно
	правлены на обеспечение возрастающих мета-	не достигая верхней границы нормы), что со-
	болических потребностей матери и плода.	провождается снижением активности фибри-
	Объем крови	нолиза. Описанные изменения характеризуют
		беременность как состояние со склонностью к
	Объем циркулирующей крови прогрес-	относительной гиперкоагуляции, что преду-
	сивно увеличивается с 6–8-й недели гестации	преждает избыточную кровопотерю во время
	и достигает своего максимума приблизитель-	родов, но в то же время повышает риск тром-
	но к 32–34-й неделе, незначительно изменя-	боэмболических осложнений. Во время родов
	ясь в дальнейшем. Повышение объема крови	отмечается повышение фибринолитической
	главным образом обусловлено увеличением	активности, особенно в третьем периоде, а
	размеров и объема матки, молочных желез,	также присутствие в матке высоких концен-
	почек, поперечнополосатой мускулатуры и	траций активаторов плазминогена может за-
	сосудистого русла кожи и при этом не сопро-	пускать синдром диссеминированного вну-
	вождается признаками перегрузки сердечно-	трисосудистого свертывания.
	сосудистой системы у здоровой беременной.
	Увеличение объема циркулирующей плазмы	Сердечный выброс
	(40–50%) сравнительно выше, чем в случае с	Сердечный выброс (СВ) повышается па-
	объемом эритроцитов (20–30%), что объясня-	раллельно объему крови. Во время первого
	ет гемодилюцию и снижение концентрации	триместра беременности СВ на 30–40% выше
	гемоглобина. Для восстановления нормальной	такового у небеременной женщины. На фоне
	концентрации гемоглобина (120 г/л) требуется	устойчивого повышения (что подтверждает-
	дополнительное назначение железа и фолие-	ся с помощью эхокардиографии) СВ достига-
	вой кислоты. Повышение ОЦК во время бере-	ет в среднем 6,7 л/мин на 8–11-й неделе бере-
	менности служит двум целям: во-первых, это	менности и повышается до 8,7 л/мин к 36–39-й
	облегчает обмен питательными веществами,	неделям беременности. Главным образом по-
	метаболитами и дыхательными газами между	вышение СВ происходит за счет роста ударно-
	матерью и плодом; во-вторых, сглаживает-	го объема (35%) и, в меньшей степени, часто-
	ся влияние кровопотери в родах на организм	ты сердечных сокращений (15%). Отмечается
	матери. Таким образом, обычный объем кро-	стойкое снижение общего периферического
	вопотери в родах через естественные родовые	сосудистого сопротивления (ОПС), что приво-
	пути (300–500 мл) и при кесаревом сечении	дит к формированию во время беременности
	(750–1000 мл) компенсируется за счет так на-	гиперкинетического типа кровообращения.
	зываемой «аутотрансфузии» крови, поступа­	В родах наблюдается дальнейший рост СВ
	ющей из сокращающейся матки.
		в ответ на гиперсекрецию катехоламинов, ко-
	Компоненты крови	торая сопровождает боль, однако эта реакция
	Как уже было указано выше, во время бере-	может быть ослаблена при помощи адекватной
	менности эритроцитарный объем увеличива-	анальгезии. Во время родов происходит увели-
	ется на 20–30% (рисунок 1). Число лейкоцитов	чение внутрисосудистого объема на 300–500
	может варьировать, но обычно поддержива-	мл за счет крови, вытесняемой из сокраща­
	ется ниже верхней границы нормы. Вместе	ющейся матки в венозную систему (рисунок 1).
	с тем во время и после родов отмечается вы-	После родов такая «аутотрансфузия» ком-
	раженный лейкоцитоз. Значительно повы-	пенсирует кровопотерю и приводит к дальней­
	шается концентрация фибриногена, а также	шему росту СВ на 50% от его значений до ро-
	общая и плазменная концентрация факторов	дов. На этом этапе отмечается рост ударного

86	World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences

объема, в то время как частота сердечных сокращений

при этом к сроку родов снижение СВ может достигать

(ЧСС) замедляется. Ударная работа левого желудочка

24% от исходного. В положении на спине это наруше-

сердца повышается на 40%. Этот период представляется

ние в большей или меньшей степени выражено у всех

наиболее опасным для рожениц с сопутствующими за-

женщин по достижению 3-го триместра беременности.

болеваниями сердца.

Синдром нижней полой вены может носить скрытый

Размеры и положение сердца, электрокардиограмма

характер, поскольку вне анестезии большинство жен-

щин могут компенсировать падение УО увеличением

При беременности изменяются как размеры, так и

ОПС и ЧСС. Анестезия снижает или блокирует возмож-

положение сердца, что отражается на ЭКГ. Сердце рас-

ности компенсаторных механизмов, в связи с чем аорто-

ширяется как за счет дилатации, так и гипертрофии ка-

кавальная компрессия может сопровождаться быстрым

мер. Дилатация в области трикуспидального клапана

развитием тяжелой гипотензии.

может вызвать легкую регургитацию с появлением фи-

Главным следствием аортокавальной компрессии

зиологического систолического шума I или II степени.

Краниальное смещение диафрагмы увеличенной мат-

является ограничение венозного возврата и, как след-

кой сопровождается смещением сердца влево и кпереди,

ствие, снижение сердечного выброса и артериального

за счет чего верхушечный толчок перемещается кнару-

давления. Помимо гипоксии у матери это нарушение

жи и вверх. Эти изменения приводят к типичным из-

сопровождается нарушением маточно-плацентарного

менениям на ЭКГ: отклонение электрической оси сердца

кровотока с развитием гипоксии и ацидоза плода. Кроме

влево, депрессия сегмента ST, и зачастую инверсия или

того, обструкция аорты и ее ветвей вызывает снижение

уплощение зубца T в III стандартном отведении.

кровотока в почках и нижних конечностях. В течение

Артериальное давление

последнего триместра функционирование почек мате-

ри значительно ниже в положении на спине, нежели на

Системное артериальное давление во время нор-

боку. Альтернативные пути венозного оттока представ-

мальной беременности никогда не повышается. В дей-

лены паравертебральными венами и системой непарной

ствительности в середине беременности может быть

вены — через них сброс венозной крови может проис-

выявлено легкое снижение артериального давления.

ходить в обход нижней полой вены.

Давление в легочной артерии остается на неизменном

Растяжение вен

уровне. Во время беременности сосудистый тонус более

зависим от симпатической регуляции, поэтому блока-

Во время беременности увеличение калибра веноз-

да симпатической стимуляции, что может, в частности,

ных сосудов достигает 150% от исходного значения.

происходить при проведении спинальной или эпиду-

Венозные концы капилляров дилатируются, что со-

ральной анестезии, сопровождается более выражен-

провождается снижением кровотока. Сосудистые из-

ной и быстрой по своему развитию артериальной ги-

менения ведут к замедлению абсорбции препаратов,

потензией. Центральное венозное давление и давление

введенных подкожно или внутримышечно. Растяжение

в плечевых венах не меняются, в то время как давление

эпидуральных вен повышает риск их травматизации

в бедренной вене растет из-за механических факторов.

при проведении региональной анестезии. Увеличенный

Кроме того, наблюдаются снижение постнагрузки и по-

венозный объем внутри ригидного спинномозгового ка-

вышение преднагрузки, что в комплексе с повышением

нала уменьшает емкость эпидурального и интратекаль-

ОЦК может сопровождаться появлением функциональ-

ного пространств для растворов местных анестетиков,

ных шумов.

за счет чего значительно усиливается распространение

Аортокавальная компрессия

вводимых препаратов. В первом периоде родов венозное

давление повышается на 4–6 см H2O, тогда как во время

Начиная с середины беременности увеличенная

второго периода схватки и потуги могут повышать ве-

матка сдавливает нижнюю полую вену и брюшную аор-

нозное давление до 50 см H2O.

ту при положении беременной на спине. Обструкция

Клиническое значение

нижней полой вены ограничивает венозный возврат,

Несмотря на повышенную нагрузку на сердце во

время беременности и родов, у здоровых женщин не

происходит нарушения резервов сердца. Напротив, у

Запомните:

При выполнении регионарной анестезии у беременной необхо-

димая доза местного анестетика должна быть снижена на 30% по

сравнению с расчетной.

Следует избегать аортокавальной компрессии и ее осложнений.

Женщина в поздних сроках беременности не должна лежать на

спине без смещения матки в сторону от крупных абдоминально-

тазовых сосудов. Во время родов роженица периодически должна

отдыхать на правом или левом боку.

Во время кесарева сечения и прочих вмешательств, требующих по-

ложения на спине, матка должна быть смещена в сторону (обычно

влево) путем подкладывания жесткого валика (клина) под правый

Рисунок 1. Изменения гемодинамики при беременности

бок и/или за счет наклона операционного стола влево.

87

беременных с исходной кардиальной патологией и сни-

объема на 40% и учащения частоты дыхания на 15%

жением компенсаторных возможностей повышенная

(на 2–3 дыхания в минуту) (рисунок 2). В силу того, что

нагрузка на сердце может спровоцировать желудочко-

мертвое пространство остается неизменным, альвео-

вую недостаточность и отек легких. У таких женщин

лярная вентиляция к концу беременности становится

дальнейшее увеличение нагрузки на сердце во время ро-

примерно на 70% выше. Парциальное давление СО2 в

дов должно быть предотвращено за счет эффективного

артериальной и венозной крови вследствие повышен-

обезболивания, при этом оптимальными методами яв-

ной вентиляции снижается. На протяжении всего пери-

ляются эпидуральная и спинальная анальгезия. В силу

ода беременности среднее РаСО2 составляет 32 мм рт. ст.

того, что СВ достигает максимума в раннем послеродо-

(4,3 кПа), а артериальное парциальное давление кисло-

вом периоде, симпатическая блокада должна поддержи-

рода — 105 мм рт. ст. (13,7 кПа), оставаясь относительно

ваться в течение нескольких часов после родов и затем

постоянным. Развитие алкалоза предупреждается ком-

плавно уменьшаться.

пенсаторным снижением плазменного уровня бикар-

СИСТЕМА  ДЫХАНИЯ

боната. Респираторный алкалоз может развиться лишь

при снижении РаСО2 ниже 28 мм рт. ст. (3,7 кПа).

Изменения в системе дыхания беременных очень

Во время родов вентиляция может еще более увели-

важны с точки зрения анестезиолога.

чиваться как путем произвольных усилий (анальгезия и

Дыхательные пути

релаксация методом Ламаза), так и за счет непроизволь-

Гормональные изменения в сосудах слизистой верх-

ной реакции на боль и возбуждения. Гипервентиляция

них дыхательных путей приводят к капиллярному за-

ведет к выраженной гипокапнии и тяжелому алкалозу,

стою и набуханию слизистой носа, ротоглотки, горта-

что может вести к выраженному спазму сосудов голов-

ни и трахеи. Во время беременности могут отмечаться

ного мозга и плаценты, а также сдвигу кривой диссоци-

заложенность носа, изменения голоса и признаки ре-

ации оксигемоглобина влево. Последнее обстоятельство

спираторных заболеваний. Эти симптомы могут усугу-

затрудняет высвобождение кислорода оксигемоглоби-

бляться при перегрузке жидкостью, отечном синдроме,

ном и сопровождается гипоксией органов матери, а так-

связанном с гипертензией беременных, или преэкламп-

же снижает поступление кислорода к плоду. Более того,

сии. В таких случаях манипуляции на дыхательных пу-

эпизоды гипервентиляции могут чередоваться с перио-

тях могут вызвать тяжелое кровотечение из носа или

дами гиповентиляции, во время которых PaCO2 воз-

ротоглотки. Интубация трахеи может оказаться затруд-

вращается к нормальным значениям. Подобный эффект

нительной, нередко приходится использовать трубку

может еще более усугублять гипоксию матери и плода.

меньшего размера. Сопротивление дыхательных путей

Во время беременности происходит постепенное

снижается, возможно, вследствие вызванной прогесте-

увеличение потребления кислорода, что отражает за-

роном релаксации мускулатуры бронхов.

просы растущего плода. К моменту родов суммарная

Легочные объемы

прибавка потребления O2 может достигать 20%. Во вре-

мя родов потребление кислорода может еще более воз-

Беременная матка смещает диафрагму вверх на 4 см,

растать — на 60% и более, что связано с резким увеличе-

однако общая емкость легких меняется незначительно

нием нагрузки на системы кровообращения и дыхания.

из-за компенсаторного увеличения саггитального и бо-

После родов это показатель продолжает некоторое вре-

кового размеров грудной клетки, достигающего 5–7 см,

мя оставаться повышенным, что обусловлено необходи-

а также увеличения межреберных промежутков. Эти

мостью выплаты «кислородной задолженности» и нор-

анатомические изменения обусловлены действием гор-

мализации газообмена.

монов беременности, ослабляющих жесткость связоч-

Клиническое значение

ного аппарата. Несмотря на смещение в краниальном

направлении, амплитуда экскурсий диафрагмы у бере-

Изменения респираторной функции у беременной

менных больше. Дыхание во время беременности стано-

женщины имеют огромное клиническое значение для

вится более «диафрагмальным», нежели «грудным», что

дает определенные преимущества при развитии высо-

кого регионарного блока в положении на спине.

С середины второго триместра объем форсиро-

ванного выдоха, остаточный объем и функциональная

остаточная емкость (ФОЕ) прогрессивно уменьшаются.

К моменту родов снижение легочных объемов достигает

20%. Комплайнс легких остается относительно постоян-

ным, в то время как комплайнс грудной клетки снижа-

ется, особенно в литотомическом положении.

Вентиляция и газовый состав крови

Прогрессивное увеличение минутной вентиляции

начинается сразу после оплодотворения и ко второму

триместру достигает своего максимального 50% приро-

Рисунок 2. Изменения дыхания при беременности

ста. Это происходит за счет увеличения дыхательного

88	World Federation of Societies of Anaesthesiologists | WFSA

	Запомните:	Запомните:
	На протяжении большей части беременности женщина должна рас-	Для предупреждения регургитации, несмотря на ожидаемо корот-
	сматриваться как «пациент с полным желудком» и, соответственно,	кое время «индукция–интубация», должны быть соблюдены следу-
	высоким риском аспирации.	ющие меры предосторожности:
		1.	Положение на спине с боковым наклоном для минимизации
	анестезиолога. Общая анестезия не является методом		внутрижелудочного давления.
		2.	Выполнение преоксигенации перед индукцией и отказ от вен-
	выбора при необходимости выполнения планового ке-
			тиляции с положительным давлением до введения интубаци-
	сарева сечения, что обусловлено высоким риском про-
			онной трубки для предупреждения растяжения желудка газом
	блем с дыхательными путями на фоне беременности.		(быстрая последовательная индукция).
	Анатомические изменения со стороны дыхательных	3. Давление на перстневидный хрящ (прием Селлика) во время ин-
	путей, связанные с их отеком и увеличением молоч-		дукции должно продолжаться до тех пор, пока не будет под-
	ных желез, могут увеличивать сложность интубации.		тверждено правильное положение интубационной трубки.
	Риск трудной (неудачной) интубации увеличивается до		Давление на перстневидный хрящ должно осуществляться при
			одновременном удержании шеи снизу. Это приводит к пережа-
	одного случая на 250 беременных и еще выше в случае
			тию пищевода и созданию преграды на пути регургитации.
	ожирения или на фоне преэклампсии. Изменения со
	стороны ЖКТ повышают риск аспирации. Возросшее	препаратов, всасывающихся исключительно в двенад-
	потребление кислорода и ограниченные функциональ-
	ные резервы дыхания вследствие снижения ФОЕ могут	цатиперстной кишке, у небеременных женщин и бере-
	сопровождаться быстрым снижением PaO2 во время	менных добровольцев на разных сроках беременности
	периодов апноэ, несмотря на адекватное положение и	показало, что пик абсорбции достигается в сходные сро-
	надлежащую преоксигенацию. Повышение минутного	ки у всех женщин, за исключением находящихся в родах.
	объема вентиляции на фоне снижения ФОЕ ускоряет	Это говорит о том, что эвакуация содержимого желудка,
	индукцию анестезии при использовании ингаляцион-	по-видимому, замедляется только во время родов.
	ных анестетиков и изменяет глубину анестезии на фоне		Таким образом, возросший риск аспирации свя-
	сохраненного спонтанного дыхания.	зан с повышением опасности гастроэзофагеального
	ЖЕЛУДОЧНО-КИШЕЧНЫЙ  ТРАКТ	рефлюкса и снижением pH желудочного содержимого.
		Ситуация становится еще более опасной на фоне роста
	Ввиду высокой частоты осложнений и смертельных	частоты трудной интубации.
	исходов вследствие аспирации во время анестезии нуж-		Легочная аспирация желудочного содержимого мо-
	но хорошо понимать изменения со стороны желудочно-
		жет возникнуть в результате рвоты (активный процесс)
	кишечного тракта беременной. Давление внутри желуд-
		или регургитации (пассивное затекание содержимого
	ка, которое в норме составляет около 7–8 см H2O, при
		желудка). Аспирация плотных частиц пищи вызывает
	физиологическом течении беременности повышается до
		ателектазирование, обструктивный пневмонит или аб-
	13–17 см H2O, а при беременности двойней или ожире-
		сцессы легких, тогда как аспирация кислого желудоч-
	нии может достигать 40 см H2O.
		ного содержимого вызывает химический пневмонит
	Механические изменения	(синдром Мендельсона). Наиболее серьезные послед-
	Увеличивающаяся матка вызывает нарастающее	ствия аспирации наблюдаются при попадании в легкие
	краниальное смещение желудка и кишечника. К момен-	кислого содержимого, в состав которого входят мелко-
	ту родов желудок принимает вертикальное положение,	дисперсные включения, что может наблюдаться после
	тогда как в обычном состоянии его ось располагается	приема некоторых антацидов, например трисиликата
	горизонтально. Эти механические факторы ведут к по-	магния. В связи с этим следует использовать только так
	вышению внутрижелудочного давления и сглажива-	называемые «прозрачные» антациды, такие как цитрат
	ют угол, под которым соединяются желудок и пищевод	натрия (0,3 молярный) или бикарбонат натрия. В на-
	(угол Гиса), что увеличивает вероятность пищеводного	стоящее время благодаря разъяснительной работе сре-
	рефлюкса.	ди пациентов частота аспирации твердой пищей стала
	Физиологические изменения	снижаться, однако частота аспирации кислым желудоч-
		ным содержимым продолжает оставаться на прежнем
	Влияние гормонов беременности на состояние ЖКТ
		уровне.
	остается предметом дискуссий среди анестезиоло-
	гов. Хотя описана релаксация нижнего эзофагального	Клиническое значение
	сфинктера, имеются различные мнения относительно		Опасность аспирации практически исчезает при
	влияния беременности на моторную функцию ЖКТ и	использовании регионарной или ингаляционной ане-
	о сроках, на которых это влияние наиболее выраже-	стезии. Во время общей анестезии обязательной остает-
	но. Многие считают, что уже с 8–10-й недели беремен-	ся защита дыхательных путей при помощи интубации.
	ность сопровождается торможением моторики ЖКТ и	Хотя интубация в сознании остается наиболее безопас-
	замедлением эвакуации содержимого желудка, что со-	ным методом, дискомфорт и проблемы с готовностью
	провождается снижением рН и увеличением объема	пациенток к сотрудничеству не позволяют назвать этот
	остаточного желудочного содержимого. Вместе с тем	метод распространенным. Во время индукции общей
	недавние исследования пролили несколько иной свет	анестезии эндотрахеальная трубка устанавливается
	на эту проблему. Измерение плазменной концентрации	сразу же, как только утрачено сознание.

Базовый курс анестезиолога | Basic Sciences

89