Основные патогенетические аспекты острой кровопотери

Учитывая, что диагностика кровопотери и интенсивная заместительная терапия при кровотечениях, в том числе и язвенной природы, должна быть основана не на механическом исполнении малоконкретных и часто противоречивых инструкций, а на четком понимании механизмов нарушения гомеостаза и их клинических проявлений, мы считаем обязательным остановиться на современной концепции патофизиологии острой кровопотери.

В патогенезе развития синдрома острой кровопотери традиционно выделяют три основных фактора: уменьшение объема циркулирующей крови (ОЦК), изменение сосудистого тонуса, снижение сердечного выброса. В ответ на острую кровопотерю в организме больного развивается комплекс ответных компенсаторно-защитных реакций, имеющих универсальный характер. Известно, что острая кровопотеря приводит к выбросу надпочечниками катехоламинов, вызывающих спазм артериол и прекапиллярных сфинктеров с редукцией перфузии микроциркуляторного русла. Ограничение перфузии микроциркуляторного компартмента сосудистой системы имеет несколько последствий. Сам по себе сброс крови в венозное русло по артериовенозным шунтам и соответствующее объему микроциркуляторного русла (7-14%) увеличение объема всего функционирующего в данный момент сосудистого русла может частично компенсировать возникший дефицит ОЦК. Централизация кровообращения при этом позволяет, во-первых, поддерживать адекватный сердечный выброс за счет сохранения преднагрузки и, во-вторых, обеспечить перфузию жизненно важных тканей (нервная ткань, миокард, легочная ткань) и тем самым обеспечить поддержание жизни в критических ситуациях. Принято считать, что поддержание адекватного внутрисосудистого объема и связанной с ним преднагрузки желудочков – это основа нормальной насосной функции сердца. Принципы, высказанные Э. Старлингом и О. Франком в начале двадцатого столетия, до сих пор формируют наше понимание физиологии кровообращения, патофизиологических механизмов и способов ее коррекции. Состояние сократимости миокарда при различных условиях, таких как гипокинезия – недостаточность кровообращения при острой кровопотере, или гиперкинезия – ранняя фаза септического шока, являются примерами ситуаций, где закон Франка-Старлинга действует относительно безупречно.

Компенсаторный механизм, являющийся при кровопотере до 15% ОЦК самодостаточным, при большей величине кровопотери может оказаться несостоятельным для предотвращения прогрессирующей гипотонии и, кроме того, является причиной развития тяжелых расстройств микроциркуляции даже после видимой нормализации гемодинамики. Длительный спазм периферических сосудов вызывает серьезные прогрессирующие расстройства кровообращения в микроциркулярном русле, вплоть до полного прекращения почечного, печеночного, мезентериального кровотока, перфузии мышц и покровных тканей. Это, в свою очередь, приводит к возникновению дефицита в транспорте кислорода (гипоксемия), развитию гипоксии органов, переходу клеток органов на анаэробный путь расщепления глюкозы, накоплению недоокисленных продуктов метаболизма, развитию тканевого ацидоза, что определяет возникновение синдрома полиорганной недостаточности. Как метко замечено, при шоке арена катастрофы – в системе макроциркуляции, а ее судьба – в системе микроциркуляции.

Все вышесказанное представляет собой лишь абрис состояния, ранее повсеместно обозначавшегося как «геморрагический шок». К настоящему времени ни одному из определений шока, в том числе и геморрагического, не удалось выразить весь его смысл. Многие исследователи сходятся во мнении, что «шок» - понятие скорее эмоциональное, нежели точное патофизиологическое. Тем не менее, принято считать, что ведущими, «стратегическими» направлениями в развитии шока являются сосудистое, выражающееся во вторичном перераспределении крови с изменениями микроциркуляции, и клеточное, отражающее принципиальные изменения метаболизма, причем данные реакции являются универсальными, несущими биологическую роль защиты и присущими шоку любого генеза. Возможно, для выделения ведущей роли острой гиповолемии и анемии и специфики постгеморрагических расстройств в настоящее время термин «геморрагический шок» часто заменяют «синдромом острой массивной кровопотери» или «острой постгеморрагической анемии». Не вдаваясь в нюансы лексикологии, мы в дальнейшем будем эти понятия считать синонимичными.

По мнению современных авторов, состояние острой артериальной гипотензии и гипоперфузии тканей, закономерно возникающих в результате острой потери части ОЦК, не является всеобъемлющим отражением сущности геморрагического шока, поскольку перфузия тканей насыщенной кислородом кровью, а тем более, артериальное давление, являются не целью для организма, но всего лишь средством осуществления энергообеспечения тканей. Данное положение является иллюстрацией принципа постоянства гомеостаза, основанного на теории функциональных систем П. К. Анохина и утверждающего, что именно конечный приспособительный результат, биологическая константа (в данном случае – доставка кислорода соответственно метаболическим потребностям тканей) является системообразующим фактором и определяет взаиморегуляцию звеньев системы.

Артериальное давление является производным сердечного выброса (СВ) и общего периферического сосудистого сопротивления (ОПСС): СВ = АДпульс х 200 х ЧСС / АДсист + АДдиаст и ОПСС = (АДсист х 79, 9) / МОС. В норме АДсист каскадно снижается соответственно участку сосудистого русла (в мм рт. ст. ): аорта – 120, начало артериол – 85, артериальный конец капилляра – 30, венозный конец капилляра – 10. В критических состояниях линейная зависимость между артериальным давлением и капиллярным кровотоком отсутствует, однако нижние значения АДсист все-таки могут рассматриваться как ориентировочные показатели тканевого кровотока: АДсист > 80 мм рт. ст. - капиллярный кровоток сохранен; < 75 мм рт. ст. - страдает перфузия почек и кишечника; < 70 мм рт. ст. - появление sludge на уровне венул; < 50 мм рт. ст. - исчезновение ауторегуляции кровотока в органах; < 40 мм рт. ст. - распространение sludge на всю капиллярную сеть; < 35 мм рт. ст. - нарушение перфузии легочной ткани и миокарда; < 30 мм рт. ст. - стаз капиллярного кровотока, критическое нарушение перфузии головного мозга; < 20 мм рт. ст. – несовместимое с жизнью нарушение перфузии всех тканей.

В некоторых органах перфузионные нарушения, следующие за артериальной гипотонией, относительно более выражены. Так, при понижении АДсист до 70 – 50 мм рт. ст. кровоток в слизистой желудка уменьшается на 33%, в бассейне верхней брыжеечной артерии – на 35%, в почках – на 50%, но при этом на 30% повышается кровоток в коронарных артериях. Указанные явления могут быть связаны с большей плотностью адренорецепторов в непарных висцеральных ветвях аорты по сравнению с другими артериями. Экспериментально доказано, что снижение кровотока на 20 – 30% от должного в бассейнах верхней брыжеечной, почечной, бедренной и подключичной артерий влечет за собой снижение оксигенации соответствующих тканей на 40 – 60%. Таким образом, доступные контролю цифры АД не отражают ни эффективного кровотока, ни, самое главное, оксигенации тканей.

В этой связи состояние шока более точно будет описать как состояние неадекватной оксигенации тканей, когда имеющаяся в данный момент доставка кислорода не соответствует их потребностям для аэробного метаболизма. С другой стороны именно нарушения макроциркуляции и следующие за ними прогрессирующие расстройства микроциркуляции определяют критическое снижение доставки кислорода тканям (DO2): DO2 = CИ x СаО2 = CИ x (1, 34 х Hb x SaO2 ) x 10 ниже 520 мл/ (мин х м2) и потребления кислорода тканями, согласно уравнению Фика: VO2 = СИ x (CaO2 – CvO2) = CИ x (1, 34 x Hb) x (SaO2 – SvO2) ниже 110 мл/ (мин х м2). Компенсаторные реакции, рассматриваемые в контексте нормализации доставки и потребления кислорода, включают в себя: реакции макроциркуляторного звена (артерио-венозное шунтирование крови, увеличение венозного возврата – централизация кровообращения) и реакции звена микроциркуляции (направленность на увеличение объемной скорости перфузии за счет снижения вязкости крови, сдвиг кривой диссоциации гемоглобина вправо с уменьшением сродства гемоглобина к кислороду). Возникающий артериолоспазм имеет своим следствием с одной стороны – централизацию кровообращения, а с другой – выход интерстициальной жидкости в капилляры при уменьшении гидростатического давления в них < 25 мм рт. ст. и, в конечном счете, повышение объемной скорости кровотока в тканях за счет снижения вязкости крови и увеличение ОЦК. Взаимодействие макро- и микроциркуляторных компонентов обеспечивает повышение сердечного выброса за счет увеличения преднагрузки и адренергической стимуляции, повышение экстракции кислорода из крови в ткани и, в конечном счете, повышение доставки и потребления кислорода. Из уравнения Фика следует, что доставка и потребление кислорода прямо пропорциональны уровню гемоглобина крови; неизбежно возникающий вслед за потерей большей или меньшей части эритроцитов дефицит кислородоносителя должен определять снижение показателей кислородного транспорта. Это не совсем так. В нормальных условиях артерио-венозная разница по кислороду составляет не более 20 – 30%, то есть эритроциты, проходя по капиллярам, отдают лишь малую долю (максимум – 1/3) связанного кислорода. В условиях циркуляторной гипоксии артерио-венозная разница по кислороду может возрастать до 60 – 75%, что определяется увеличением диссоциации оксигемоглобина под действием повышения РаСО2 и закисления среды. Указанный механизм позволяет компенсировать явления тканевой гипоксии при дефиците циркулирующих эритроцитов. Это подтверждается экспериментальными данными и клиническими наблюдениями показавшими, что для поддержания жизнедеятельности допустима потеря до 65% эритроцитов (до уровня 1, 5х109/л). Исследования, проведенные на находящихся в сознании пациентах, показали, что острое изоволемическое снижение концентрации гемоглобина со 131 г/л до 50 г/л вызывало снижение общего сосудистого сопротивления, «критической» доставки кислорода и увеличение частоты сердечных сокращений, ударного объема и сердечного индекса. Авторы не выявили доказательств неадекватной оксигенации: потребление кислорода несколько возросло от средней величины (с 3, 07 мл кислорода на килограмм в минуту) до 3, 42 мл, а концентрация лактата в плазме не изменилась. Известно также, что снижение гематокрита до 15% позволяет сохранять достаточную экстракцию тканями кислорода. С другой стороны, известно, что потеря более 30% плазмы является смертельной. В этой связи становится очевидным, что именно объем плазмы, то есть циркулирующей в сосудистом русле жидкости, формируя значение сердечного выброса, в значительно большей степени, чем циркулирующие эритроциты, определяет состояние доставки и потребления кислорода тканями, а нормализация объема циркулирующей жидкости во многом определяет нормализацию кислородного транспорта в организме.

Возникающий после кровопотери дефицит ОЦК самокомпенсируется стадийно в следующей последовательности: плазма – белки – эритроциты. Интерстициальная жидкость компенсирует потерю плазмы со скоростью 90-120 мл/ч в первые 2 часа, затем со скоростью 40-60 мл/ч (следующие 4 часа) и, наконец, устанавливается на уровне 30-40 мл/ч. Гидремическая компенсация кровопотери восполняет за время своей эффективной работы (48-72 часа) до 2, 7 литров. Механизм мобилизации интерстициальной жидкости, основанный на обусловленном спазмом артериол снижении гидростатического давления при нормальном онкотическом давлении плазмы обладает малой абсолютной скоростью, не позволяющей оперативно компенсировать быструю кровопотерю, но относительно медленная кровопотеря в объеме до 2/3 ОЦК может быть компенсирована наполовину. Белки восполняют свой дефицит со скоростью 33 мл/час, что позволяет потерю белков в объеме до 25% ОЦК компенсировать за 36 часов при условии адекватного поступления в организм аминокислот. Ежедневно в системный кровоток выходит 1/120 часть эритроцитов и, таким образом, компенсация при незначительном кровотечении происходит в течение 10 дней, тяжелое в срок до 40-50 дней. Таким образом, компенсаторные реакции при кровопотере предназначены, прежде всего, для восстановления «количества», т. е. объема циркулирующей крови, и только после этого – для восстановления «качества», т. е. нормальной картины крови.

Возможность компенсации острой кровопотери с полным восстановлением параметров гомеостаза зависит, по мнению большинства авторов, от скорости, с которой сокращается объем крови, от объема кровопотери и от исходного состояния организма (причем все эти величины либо не поддаются математическому учету, либо чрезвычайно относительны). Фаза декомпенсации может развиться непосредственно сразу за острой геморрагией, имея в своей основе некорригируемые расстройства центральной гемодинамики с прогрессирующей острой сердечно-сосудистой недостаточностью (синдром малого выброса) вследствие потери более 30% ОЦК за относительно короткий период и сопровождается, как правило, гибелью больного. Развитие декомпенсации может быть и отсроченным по времени, представляя по своей сути возникновение синдрома полиорганной недостаточности. Генерализованный артериолоспазм приводит к снижению объемной скорости кровотока в капиллярах, повышению, несмотря на возникающую гемодиллюцию, вязкости крови с 3 – 7 сП до 100 сП и выше и агрегации форменных элементов крови с явлениями сладжа. С одной стороны сладжирование приводит к секвестрированию крови в капиллярах, что еще больше сокращает ОЦК (в среднем на 500 – 1500 мл), уменьшает венозный возврат и снижает сердечный выброс. Секвестрирование крови усугубляется снижением тонуса предкапиллярных сфинктеров и формированием т. н. polling, «карманов, ловушек», депонирующих кровь. С другой стороны сладж делает невозможным проникновение эритроцитов в капилляр и усугубляет циркуляторную гипоксию. В легких сладж, кроме того, ухудшает перфузию легочного капиллярного фильтра, что приводит к резкому снижению альвеолярно-капиллярной диффузии, интерстициальному отеку, выраженному альвеолярному шунту (респираторный дистресс-синдром). Очень важным патогенетическим звеном нарушения микроциркуляции является развитие на фоне уменьшения объемной скорости кровотока и формирования клеточных (эритроцитарных, тромбоцитарных) агрегатов множественных диссеминированных тромбозов капиллярного и венозного, а позднее – и артериального компонентов микроциркуляции, что, по сути, есть гиперкоагуляционная фаза ДВС-синдрома. Современная концепция патогенеза синдрома острой массивной кровопотери предполагает облигатное развитие гиперкоагуляционной фазы ДВС-синдрома в ответ на системное падение АД, снижение объемной скорости кровотока в микроциркуляторном русле, возникновение стазов в микрососудах и физиологическую активацию свертывающей системы в ответ на повреждение стенки сосуда. Важным предрасполагающим фактором развития ДВС-синдрома при кровопотере считается предшествующий гиперкоагуляционный синдром, суть которого состоит в повышенной активности свертывающей системы, в условиях нормальной гемодинамики компенсированной противосвертывающей системой, весьма распространенный в популяции, особенно у лиц старше 50 лет. Нарушения микроциркуляции имеют своим следствием переход клеток на преимущественно анаэробный путь метаболизма, приводящий к гиперлактатемии (уровень лактата плазмы выше 6 ммоль/л является маркером преобладающего анаэробного гликолиза), ацидозу, энергетическому голоду клеток с развитием некробиоза и некроза. Ацидоз в свою очередь, смещая кривую диссоциации оксигемоглобина вниз и вправо, определяет ухудшение насыщения гемоглобина кислородом в легких, кроме того, ацидоз, увеличивая проницаемость капиллярных мембран, определяет транссудацию жидкости и выход электролитов из сосудистого русла в интерстиций. Последние два фактора приводят к еще большему уменьшению ОЦК. Нарушение энергетической адекватности метаболизма миокарда в совокупности с нарушениями электролитного баланса определяет снижение сократимости, уменьшает сердечный выброс, что приводит к прогрессированию нарушения доставки кислорода и замыкает один из многих «порочных кругов» геморрагического шока.

Таким образом, основой развития синдрома полиорганной недостаточности при острой кровопотере является нарушение транспорта кислорода, связанное преимущественно с циркуляторной гипоксией и, в значительно меньшей степени, с гипоксией гемической, связанной с недостатком циркулирующих эритроцитов и гемоглобина. Глубокие нарушения метаболизма тканей остаются даже после стабилизации центральной гемодинамики и восстановлении перфузии микроциркуляторного русла, существенно снижая неспецифическую иммунную резистентность и способность тканей к репарации, усиливают склонность к воспалению и деструкции.