Czym jest krążenie pozaustrojowe, jego elementy i wpływ na organizm.

Spektakularny rozwój kardiochirurgii nie byłby z pewnością możliwy bez opracowania metody krążenia pozaustrojowego (CPB). Nie bez kozery to epokowe odkrycie bardzo często porównywane jest do zdobyczy cywilizacyjnej rangi lotu człowieka na księżyc. Kamieniem milowym w tej dziedzinie było bez wątpienia pierwsze zastosowanie sztucznego płuco – serca 6 maja 1953 roku, skonstruowanego w USA przez Gibbon’a. Innym bardzo ważnym wydarzeniem dla rozwoju kardiochirurgii było odkrycie heparyny przez Howell’a i Holt’a w 1918 roku.

Głównym celem CPB jest zastąpienie czynności serca i płuc na czas zabiegu kardiochirurgicznego, a więc zaopatrzenie organizmu w utlenowaną krew. Ma ono zastosowanie między innymi w trakcie: operacji wrodzonych i nabytych wad serca, chirurgicznego leczenia tętniaków aorty, większości zabiegów pomostowania aotralno – wieńcowego oraz podczas transplantacji serca.

Elementy CPB

W budowie aparatu do CPB wyróżnić możemy kilka kluczowych elementów :

1. Pompa – najczęściej rolkowa. Przepływ krwi w tym urządzeniu wymuszany jest poprzez postępujące zagniatanie drenu przez toczące się na nim rolki, umocowane na przeciwległych końcach obracającego się ramienia.

2. Oksygenator – jego zadaniem jest utlenowanie krwi i usuwanie dwutlenku węgla. Proces ten realizowany jest poprzez kontakt krwi z tlenem na dużej powierzchni

3. Zbiornik żylny (kardiotomijny) – jest częścią oksygenatora, do której spływa krew z pola operacyjnego zgodnie z siłą ciążenia,

4. Wymiennik ciepła – ogrzewa lub ochładza krew regulując tym samym temperaturę ciała pacjenta,

5. Kaniule tętnicze i żylne

6. Ssaki – służą do opróżniania serca i odbierania wynaczynionej krwi z pola operacyjnego, która następnie wraca do oksygenatora

7. Filtry – znajdują się na linii ssaka i linii tętniczej za oksygenatorem, ich zadaniem jest usuwanie pęcherzyków gazu i agregatów komórkowych.

Podczas zabiegu kluczową rolę odgrywa zastosowanie hipotermii. Badania pokazały, że obniżenie temperatury o 10 stopni Celcjusza skutkuje dwukrotnym zmniejszeniem szybkości reakcji chemicznych . Co więcej, zmniejszenie temperatury ciała o każdy 1 stopień Celcjusza zmniejsza zużycie tlenu o około 10%

Zasady prowadzenia CPB

Podczas prowadzenia CPB, cała krew żylna przenoszona jest do oksygenatora. Z kolei krew pochodząca z pola operacyjnego odzyskiwana jest za pomocą ssaka, skąd następnie przechodzi do zbiornika kardiotomijnego. Tam zostaje przefiltrowana, aby następnie dostać się do oksygenatora i ulec utlenowaniu. Ponadto, dzięki wymiennikowi ciepła, możliwe jest jej ochłodzenie bądż ocieplenie. W dalszej kolejności, cała krew z oksygenatora podlega filtracji i tłoczona jest za pomocą pompy rolkowej do aorty wstępującej.

Choć objętość krwi tłoczonej przez pompę nadal jest przedmiotem dyskusji, to jej najbardziej optymalna wielkość zdaje się wynosić 2,2 – 2,5 l/min/m2. Podczas zabiegu kluczową rolę odgrywa zastosowanie hipotermii. Zmniejsza ona w istotnym stopniu zapotrzebowanie tkanek na tlen. Badania pokazały, że obniżenie temperatury o 10ºC skutkuje dwukrotnym zmniejszeniem szybkości reakcji chemicznych. Co więcej, zmniejszenie temperatury ciała o każdy 1ºC zmniejsza zużycie tlenu o około 10. Dzięki wyżej wymienionym mechanizmom, potrzeby metaboliczne organizmu zostają w dużym stopniu ograniczone. Pozwala to, w sposób bezpieczny dla pacjenta, zmniejszyć perfuzję, a co za tym idzie ograniczyć uszkodzenie elementów morfotycznych krwi oraz krwawienie. Hipotermia jest jednym z istotnych elementów śródoperacyjnej ochrony mięśnia sercowego przed niedokrwieniem, jak również wykazuje działanie neuroprotekcyjne.

Podczas zabiegu stosuje się leczenie przeciwkrzepliwe za pomocą heparyny, której działanie odwraca się poprzez podanie siarczanu protaminy.

Przeważająca większość chorych przechodzi okres rekonwalescencji po zabiegu bez większych powikłań.