PMC

Mechanismy účinku

Zvířat a laboratorní nálezy během 1980 a 1990 umožnil lepší poznání molekulární mechanizmy podchlazení, pomáhá definovat adekvátní strategie a chlazení, aby se zabránilo možné vedlejší účinky.

V roce 1950 a 1960, kdy se první postupy chlazení byly realizovány, se předpokládalo, že příznivý vliv podchlazení se týkaly snížení mozkové metabolické požadavky . I když je toto tvrzení správné (bylo pozorováno snížení mozkového metabolismu o 6% až 10% pro každý stupeň snížení tělesné teploty), nejedná se o jedinečný zapojený mechanismus .

poškození mozku po zástavě srdce může být považováno za model ischemicko-reperfuzního poškození. Zvířecí a laboratorní nálezy během 80. a 90. let ukázaly zvýšení apoptózy, dysfunkci mitochondriální aktivity a změnu funkce iontové pumpy, která řídí příliv vápníku do buněk . Během chlazení k inhibici kaspázy aktivační enzym, prevence mitochondriální dysfunkce, snížení přetížení excitačních neurotransmiterů a změny intracelulární koncentrace iontů byly pozorovány . Imunitní systém je také aktivován v poškozeném mozku. Jednu hodinu po ischemické urážet zvýšení zánětlivých molekul (interleukin-1, tumor nekrotizující faktor alfa), vydané mikroglie, endoteliální buňky a astrocyty jsou detekovatelné . Tento jev je spojen s chemotaxií a aktivací komplementového systému usnadňující průchod neutrofilů, makrofágů a monocytů endotelem .

Četné experimenty na zvířatech a klinické studie ukázaly, že hypotermie potlačuje ischemie vyvolané zánětlivé reakce a uvolnění pro-zánětlivých cytokinů a snižuje produkci oxidu dusnatého, který je klíčovým agent ve vývoji post-ischemické poškození mozku . Kromě toho může hypotermie narušit funkci neutrofilů a makrofágů, což snižuje počet bílých krvinek .

Další mechanismus poškození je v souvislosti s nárůstem volných radikálů jako je superoxid, peroxynitrite, peroxid vodíku a hydroxylové radikály, které hrají důležitou roli v určení, zda se poškozené buňky obnovit nebo zemřít . Zdá se, že chlazení snižuje produkci volných radikálů a zmírňuje poškození, což umožňuje buňkám lepší zotavení po zranění. Tato funkce a schopnost zachovat integritu hematoencefalické bariéry také určují snížení mozkového edému a následné intrakraniální hypertenze .

kromě toho, mozek využití glukózy je ovlivněna tím, že ischemie-reperfuze, a existují důkazy, což naznačuje, že podchlazení může zlepšit mozek, metabolismus glukózy, zejména schopnosti mozku využít glukózu .

narušení rovnováhy vasoaktivní látky jako je endotelin, tromboxanu A2 (TxA2) a prostaglandinu I2, po ischemické nebo traumatické události, může vést k vazokonstrikci, hypoperfuze, a trombogenezi v poškozené oblasti mozku .

několik studií ukázalo, jak hypotermie ovlivňuje lokální sekreci těchto látek v mozku a na jiných místech reprodukujících přirozenou hemostázu vazoaktivních látek .

u některých pacientů je během postischemické fáze také detekovatelná epileptická aktivita, pravděpodobně spojená s probíhajícím poškozením mozku. Hypotermie je spojena se snížením konvulzivní aktivity a poskytuje odpovídající neuroprotekci .

Podchlazení zvyšuje expresi tzv. okamžitých časných genů, které jsou součástí ochranné buněčné stresové reakce na zranění, a stimuluje indukci cold shock proteinů, které chrání buňku od ischemické a traumatické zranění . Ischemie-reperfúze také vede k podstatnému zvýšení hladin laktátu v mozku, u nichž se ukázalo, že jsou během chlazení sníženy . Význam ochranného účinku hypotermie na mozek lze také odvodit pozorováním, že horečka je spojena se zvýšením riziko nepříznivého výsledku, zhoršení úmrtnosti na poranění mozku .

Chlazení strategii,

Díky lepší znalosti podchlazení mechanismy, principy, přístup a řízení chlazení strategie byla založena a tři hlavní fáze identifikovány .

první je indukční fáze s cílem dosáhnout mírné hypotermie (teplota jádra mezi 32°C-34°C) co nejdříve. Některé pokusy na zvířatech naznačují, že neuro-excitotoxicitu, může být blokován nebo zvrátit pouze tehdy, pokud je léčba zahájena ve velmi raných fázích neuro-excitační kaskády . Jiné studie uváděly poněkud širší časové rámce, od 30 minut do až 6 hodin . Možnost dosažení hypotermie v oblasti mimonemocniční zástavy srdce je stále předmětem debaty. Kdo není dostatečně průkazné studie prokázala trend k lepší neurologický výsledek při chlazení byla spuštěna out-of-nemocnice s 4°C roztok rychlou infuzí , a předběžné údaje z PRINCE studie ukázaly, že chlazení před ROSC s nosní chladicí zařízení, je možné, a u vybraných skupin pacientů povolena vyšší neurologicky intaktní přežití, když ve srovnání s ČT začala v nemocnici . Druhá fáze je udržovací, s cílem udržet teplotu jádra co nejblíže cíli (maximální fluktuace 0,2-0,5 0C).

třetí fází je období zpětného zahřívání, které spočívá v pomalém a řízeném návratu k normotermii (0,2-0,3 0C / h). Tato fáze začíná 24 hodin po indukci podchlazení a končí, když pacient dosáhne normotermie. Pomalé chlazení zabraňuje násilným hemodynamickým výkyvům a poruchám elektrolytů a zabraňuje hypoglykémii v důsledku zvýšené citlivosti na inzulín. Navíc některé studie naznačují, že rychlému zahřívání může zvrátit některé protektivní účinky hypotermie, zatímco významný pokles v krční žilní saturace kyslíkem během rychlému zahřívání pacienta po srdeční operaci je prokázána , a výskyt a závažnost krční žárovka desaturace může být snížena pomalejší zahřívání.

každá fáze je charakterizována fyziologickými změnami. Chvění je ochranná strategie aktivovaná lidským organismem na rozdíl od ztráty teploty a vede k nežádoucímu zvýšení rychlosti metabolismu a spotřeby kyslíku .

jeho prevence a agresivní léčba vyžaduje následné kroky: rychlé ochlazení pod 34°C, podávání hořčíku, adekvátní sedace a analgezie a případně neuromuskulární blokáda . Někteří autoři popisují výhody oteplování pokožky během chlazení . Prevence a léčba chvění má zásadní význam, aby se zabránilo ztrátě výhod.

během mírné až střední hypotermie (32°C-34°C) se srdeční výdej snižuje o 25% až 40%, zejména v důsledku snížení srdeční frekvence; protože metabolický pokles převyšuje snížení srdečního výdeje, celkový výsledek oběhového systému se nezměnil nebo zlepšil. Při 32°C srdeční frekvence obvykle klesá kolem 40-45 úderů za minutu a když se srdeční frekvence nechá snížit, systolická funkce se obvykle zvyšuje. Naopak kontraktilita myokardu klesá, když jsou podávány chronotropní látky nebo je umístěna stimulace; pokud je nutné zvýšit srdeční frekvenci, může být dostatečné zahřátí pacienta na mírně vyšší teplotu. Výskyt maligních arytmií je popsán pouze pro těžkou hypotermii .

zvýšení žilního návratu indukované hypotermie může vést k aktivaci atriální natriuretický peptid a snížení hladiny antidiuretického hormonu, což vede k výraznému zvýšení diurézy, což může vést k hypovolémii, renální ztráty elektrolytu, a hemoconcentration se zvýšenou viskozitu krve . Hypovolemie je nejčastější příčinou hemodinamické nestability během indukční fáze, její prevence a okamžitá léčba mají zásadní význam .

hypotermie také vyvolává elektrolytické poruchy: během indukční fáze hladiny draslíku a hořčíku klesají v důsledku ztráty moči a intracelulárního posunu. Zatímco korekce elektrolytů může zabránit arytmiím, je třeba vzít v úvahu, že ve fázi zahřívání dochází k pohybu elektrolytů v opačném směru .

u ochlazených pacientů je také pozorováno snížení metabolismu. Kalorický příjem a mechanická ventilace by měly být sníženy, aby se vyvážilo O2 a CO2 a aby se zabránilo změnám, které mohou zhoršit ischemické/reperfuzní poškození .

je pozorována snížená sekrece inzulínu a u mnoha pacientů středně závažná (a někdy těžká) inzulínová rezistence. To může vést k hyperglykémii a / nebo k významnému zvýšení dávek inzulínu nutného k udržení hladin glukózy v přijatelném rozmezí .

i Přes standardní koagulační testy ukazují, žádné abnormality, pokud jsou prováděny na pacienta je skutečná teplota jádra, v důsledku vliv na počet krevních destiček, a funkce, kinetika srážení enzymů a dalších kroků koagulační kaskády, podchlazení produkuje mírné krvácení diatéza .

Podchlazení začne mít vliv na funkci krevních destiček pouze při snížení teploty pod 35°C, a další koagulační faktory jsou ovlivněny při snížení teploty pod 33°C ; riziko klinicky významné krvácení vyvolané hypotermie u pacientů, kteří již nejsou aktivně krvácení je velmi nízká.

clearance léčiv je ovlivněna ochlazením, poločas se zvyšuje a při stejných dávkách se dosahuje vyšších plazmatických koncentrací . To je třeba mít na paměti při podávání sedativ, analgetik, neuromuskulárních blokád nebo jiných požadovaných léků.

Více důkazů vyplývá, že podchlazení může potlačení epileptické aktivity , i když se v průběhu TH antiepileptické léky jsou podávány pro pacienta sedace, kontinuální EEG monitorování se doporučuje, když záchvaty nebo non-epileptické záchvaty epileptické aktivity je podezření, zvláště když myorelaxancia jsou potřebné pro svalový třes kontrolu.

hypotermie zhoršuje imunitní funkce a inhibuje různé zánětlivé reakce, což zvyšuje riziko infekcí . Výskyt pneumonie se v některých případech zvyšuje, zejména u prodloužené hypotermie a někteří autoři navrhují profylaktickou léčbu. Při péči o rány je třeba věnovat náležitou pozornost .

dochází k dalším drobným změnám, jako je přechodná porucha funkce střev nebo počet amyláz, ale po dosažení normotemie se normalizují.

v tabulce 2 seznam laboratorních a instrumentálních testů, které používáme v našem oddělení ke sledování a prevenci změn, vedlejších účinků a potenciálních komplikací způsobených TH.

metody Chlazení

Poté, co identifikoval pacienta vychladnout a vyloučeny podmínky, které kontraindikaci TH (Tabulka 1), kliničtí lékaři by měli začít chlazení co nejdříve a měla by zvážit jiné možnosti, jak získat požadovanou teplotu.

potřeby pro jiné postupy, jako je perkutánní koronární intervence, by neměly oddálit chlazení, protože TH během perkutánní transluminální koronární angioplastiky se ukazuje jako proveditelná a bezpečná .

nejprve musí být umístěna teplotní sonda. Místo zvolené pro měření teploty jádra má klíčový význam. Katétr plicní tepny je zlatým standardem pro detekci teploty jádra, ale je třeba vzít v úvahu rizika spojená s postupem; ezofageální a močové sondy jsou méně přesné a pomalejší při detekci teplotních změn, ale široce používané kvůli vysoké korelaci s teplotou jádra, relativně jednoduché polohování a málo vedlejších účinků.

používají se také tympanické sondy, zvláště indikované pro měření mimo nemocnici, jsou rychlé a snadné, mohou odrážet teplotu mozku, ale někdy mohou být údaje nepřesné.

nejlepší způsob, jak dosáhnout rychlého chlazení, udržování teploty a pomalé a kontrolované zahřívání je integrovat různé způsoby chlazení.

podávání studených tekutin v indukční fázi je běžný, praktický, účinný, bezpečný a levný postup. Rychlý bolus 20-30 ml/kg, 4°C izotonický solný roztok je účinný při klesající teplotě a jeho použití je podporováno více důkazů v pre-nemocniční prostředí jako pohotovost .

moderní chladicí zařízení pracují řízenou zpětnou vazbou, nepřetržitě měří teplotu pacienta a následně mění teplotu chladicích prvků (katétry, podložky nebo přikrývky).

intravaskulární chladicí zařízení umožňují dosáhnout přísné regulace teploty, ale jsou ovlivněna riziky a komplikacemi centrální žilní katetrizace .

Povrch chladicí zařízení umožňují dobrou regulaci teploty, jsou dobře tolerovány a relativně bezpečnou, protože infrequency z podchlazení a nedostatek cévní katetrizace komplikace a jsou užitečné pro údržbu normotermia po ochlazení . Oba tyto druhy zařízení představují v současné době nejlepší a preferovanou volbu pro období údržby a opětovného zahřívání. Předběžné údaje ze studie PRINCE ukazují, že intranazální chlazení v proveditelné a účinné a je zapotřebí více studií k potvrzení přínosů na výsledek při použití v mimonemocničním prostředí .

používají se také nízkonákladové metody, jako je zakrytí pacienta ledem nebo umístění ledových obalů na třísla, krk a axily. Tyto techniky jsou levné, ale postrádají kontrolu smyčky s tělesnou teplotou jádra a vystavují pacienta riziku podchlazení, neumožňují přísnou regulaci teploty, neumožňují kontrolované zahřívání a vytvářejí další pracovní zátěž pro sestry.

jiné metody, jako je výplach tělních dutin, ponoření do ledové vody v celém těle, chladicí přilby nebo mimotělní zařízení, se méně používají kvůli nedostatečné účinnosti nebo vyšším rizikům a nákladům / účinnosti .