PMC

vaikutusmekanismit

eläin-ja laboratoriolöydökset 1980-ja 1990-luvuilla mahdollistivat paremman tietämyksen hypotermian taustalla olevista molekulaarisista mekanismeista, mikä auttoi määrittämään asianmukaiset jäähdytysstrategiat ja ehkäisemään mahdolliset haittavaikutukset.

1950-ja 1960-luvuilla, kun ensimmäiset jäähdytysmenetelmät toteutuivat, hypotermian suotuisten vaikutusten oletettiin liittyvän aivojen aineenvaihduntapyyntöjen vähenemiseen . Vaikka tämä lausunto on oikea (aivojen aineenvaihdunnan väheneminen 6%: sta 10%: iin jokaista ruumiinlämmön alenemista kohti), tämä ei ole ainutlaatuinen mekanismi .

sydänpysähdyksen jälkeisiä aivovaurioita voidaan pitää iskemia-reperfuusiovaurion mallina. Eläin-ja laboratoriolöydökset 80-ja 90-luvuilla osoittivat apoptoosin lisääntymistä, mitokondrioiden toiminnan häiriöitä ja muutoksia ionipumpun toiminnassa, joka kontrolloi kalsiumin virtaa soluihin . Jäähdytyksen aikana havaittiin kaspaasientsyymin aktivaation estoa, mitokondrioiden toimintahäiriön estoa, eksitatoristen välittäjäaineiden vähentynyttä ylikuormitusta ja solunsisäisten ionipitoisuuksien muutosta . Immuunijärjestelmä aktivoituu myös loukkaantuneissa aivoissa. Tunnin kuluttua iskeemisestä loukkauksesta voidaan havaita mikroglian, endoteelisolujen ja astrosyyttien vapauttamien tulehduksellisten molekyylien (interleukiini-1, tuumorinekroositekijä alfa) lisääntyminen . Ilmiö liittyy kemotaksiin ja komplementtijärjestelmän aktivaatioon, joka helpottaa neutrofiilien, makrofagien ja monosyyttien kulkua endoteelin läpi .

lukuisat eläinkokeet ja eräät kliiniset tutkimukset osoittivat, että hypotermia estää iskemian aiheuttamia tulehdusreaktioita ja proinflammatoristen sytokiinien vapautumista ja vähentää typpioksidin tuotantoa, joka on keskeinen tekijä iskeemisen aivovamman kehittymisessä . Lisäksi hypotermia voi heikentää neutrofiilien ja makrofagien toimintaa, mikä vähentää valkosolujen määrää.

toinen vauriomekanismi liittyy vapaiden radikaalien, kuten superoksidin, peroksinitriitin, vetyperoksidin ja hydroksyyliradikaalien lisääntymiseen, joilla on tärkeä rooli määritettäessä, toipuvatko vahingoittuneet solut vai kuolevatko ne . Jäähdytys näyttää vähentävän vapaiden radikaalien tuotantoa ja lieventävän vaurioita, jolloin solut toipuvat paremmin loukkaantumisen jälkeen. Tämä toiminto ja kyky säilyttää veri-aivoesteen eheys määrittävät myös aivojen turvotuksen vähenemistä ja siitä johtuvaa kallonsisäistä hypertensiota .

lisäksi aivojen glukoosin käyttöön vaikuttaa iskemia-reperfuusio, ja on näyttöä siitä, että hypotermia voi parantaa aivojen glukoosiaineenvaihduntaa; erityisesti aivojen kykyä hyödyntää glukoosia .

vaso-vaikuttavien aineiden, kuten endoteliinin, tromboksaani A2: n (txa2) ja prostaglandiini I2: n, tasapainohäiriö iskeemisen tai traumaattisen tapahtuman seurauksena voi johtaa vasokonstriktioon, hypoperfuusioon ja trombogeneesiin vaurioituneilla aivojen alueilla .

useat tutkimukset osoittivat, miten hypotermia vaikuttaa näiden aineiden paikalliseen eritykseen aivoissa ja muissa vasoaktiivisten aineiden luonnollista hemostaasia toistavissa paikoissa .

joillakin potilailla on iskeemisen vaiheen aikana havaittavissa myös epileptistä aktiivisuutta, joka todennäköisesti liittyy meneillään olevaan aivovaurioon. Hypotermia liittyy kouristusaktiivisuuden vähenemiseen, mikä antaa riittävän neurosuojan .

hypotermia lisää niin sanottujen välittömien varhaisten geenien ilmentymistä, jotka ovat osa suojaavaa solujen stressireaktiota vammaan, ja stimuloi kylmäsokkiproteiinien induktiota, jotka voivat suojata solua iskeemiseltä ja traumaattiselta vammalta . Iskemia-reperfuusio johtaa myös aivojen laktaattipitoisuuksien huomattavaan nousuun, jonka on osoitettu vähenevän jäähdytyksen aikana . Hypotermian aivoja suojaavan vaikutuksen merkityksestä voi päätellä myös havainnosta, jonka mukaan kuumeeseen liittyy suurentunut haittavaikutusriski, paheneva kuolleisuus aivovammoihin .

Jäähdytysstrategia

hypotermian mekanismien paremman tuntemuksen ansiosta vahvistettiin jäähdytysstrategian järkeistäminen ja hallinta ja tunnistettiin kolme päävaihetta .

ensimmäinen on induktiovaihe, jossa tavoitteena on saavuttaa lievä hypotermia (sisälämpötila 32°C-34°C) mahdollisimman pian. Jotkut eläinkokeet viittaavat siihen, että neuro-eksitotoksisuus voidaan estää tai kääntää vain, jos hoito aloitetaan hyvin varhaisessa vaiheessa neuro-eksitatorinen kaskadi . Muissa tutkimuksissa on raportoitu hieman laajemmista aikaväleistä, jotka vaihtelevat 30 minuutista jopa 6 tuntiin . Mahdollisuus päästä hypotermiaan kentällä sairaalan ulkopuolella sydänpysähdys on edelleen keskustelun kohteena. Yksi tutkimus , jossa ei ollut riittävästi tehoa, osoitti suuntauksen kohti parempaa neurologista tulosta, kun jäähdytys aloitettiin sairaalan ulkopuolella 4°C: n keittosuolaliuoksella nopealla infuusiolla, ja PRINCE-tutkimuksen alustavat tiedot osoittivat, että jäähdytys ennen ROSC: tä nenän jäähdytyslaitteella on mahdollista, ja valituissa potilasryhmissä sallitaan korkeampi neurologisesti ehjä elossaololuku verrattuna sairaalassa aloitettuun . Toinen vaihe on kunnossapito, jonka tavoitteena on pitää sisälämpötila mahdollisimman lähellä tavoitetta (enimmäisvaihtelu 0,2-0,5 0C).

kolmas vaihe on rewarming-jakso, joka koostuu hitaasta ja hallitusta paluusta normothermiaan (0,2-0,3 0C / h). Tämä vaihe alkaa 24 tunnin kuluttua hypotermia induktio ja päättyy, kun potilas saavuttaa normothermia. Hidas de-jäähdytys välttää rajuja hemodynaamisia heilahteluja ja elektrolyyttihäiriöitä ja ehkäisee insuliiniherkkyyden lisääntymisen aiheuttamaa hypoglykemiaa. Lisäksi jotkut tutkimukset viittaavat siihen , että nopea rewarming voisi kääntää joitakin suojaavia vaikutuksia hypotermia kun taas merkittävä lasku kaulalaskimon happisaturaation aikana nopea rewarming potilaan jälkeen sydänleikkauksen on osoitettu, ja esiintyvyys ja vakavuus kaulalampun desaturation voidaan vähentää hitaampi rewarming.

jokaiselle vaiheelle on ominaista fysiologiset muutokset. Vapina on ihmisen organismin aktivoima suojaava strategia lämpötilahäviön vastakohtana ja johtaa ei-toivottuun metabolisen nopeuden ja hapenkulutuksen kasvuun .

sen ehkäisy ja aggressiivinen hoito vaatii seuraavia vaiheita: nopea jäähdytys alle 34°C: n lämpötilassa, magnesiumin antaminen, riittävä sedaatio ja analgesia sekä lopulta hermo-lihasliitoksen salpaus . Jotkut kirjoittajat kuvaavat etuja ihon lämpeneminen jäähdytyksen aikana . Vapina ehkäisy ja hoito on ensiarvoisen tärkeää välttää TH hyödyt menetys.

lievän tai keskivaikean hypotermian (32°C-34°C) aikana sydämen tuotanto vähenee 25-40%, mikä johtuu pääasiassa sydämen lyöntitiheyden hidastumisesta; koska metabolinen lasku ylittää sydämen tuotannon vähenemisen, koko verenkiertoelimistön tulos on ennallaan tai parantunut. 32°C: n lämpötilassa syke laskee yleensä noin 40-45 lyöntiä minuutissa ja kun sykkeen annetaan laskea, systolinen toiminta yleensä lisääntyy. Kääntäen sydänlihaksen supistumiskyky vähenee, kun kronotrooppisia aineita hallinnoidaan tai tahdistus asetetaan; jos sykkeen nousu on tarpeen, potilaan uudelleen lämmittäminen hieman korkeampaan lämpötilaan voi riittää. Pahanlaatuisten rytmihäiriöiden esiintyminen on kuvattu vain vaikeassa hypotermiassa .

hypotermian aiheuttama laskimopaluun lisääntyminen voi johtaa eteisen natriureettisen peptidin aktivoitumiseen ja antidiureettisen hormonin tason laskuun, mikä voi johtaa diureesin huomattavaan lisääntymiseen, mikä voi johtaa hypovolemiaan, munuaisten elektrolyytin menetykseen ja hemokonsentraatioon, johon liittyy lisääntynyt veren viskositeetti . Hypovolemia on yleisin syy hemodinaamisen epävakauteen induktiovaiheessa, ja sen ehkäisy ja nopea hoito on ratkaisevan tärkeää .

hypotermia aiheuttaa myös elektrolyyttisiä häiriöitä: induktiovaiheessa kalium-ja magnesiumpitoisuudet pienenevät virtsahukan ja solunsisäisen muutoksen vuoksi. Vaikka elektrolyyttikorjaus voi estää rytmihäiriöitä, on otettava huomioon, että takaisinvetovaiheessa elektrolyyttien liike tapahtuu vastakkaiseen suuntaan .

jäähdytetyillä potilailla havaitaan myös metabolian vähenemistä. Kalorien saantia ja koneellista ilmanvaihtoa on vähennettävä O2: n ja CO2: n tasapainottamiseksi ja jotta vältetään muutokset, jotka voivat pahentaa iskeemistä/reperfuusiovauriota .

insuliinineritys vähenee ja monilla potilailla havaitaan kohtalaista (ja joskus vaikeaa) insuliiniresistenssiä. Tämä voi johtaa hyperglykemiaan ja / tai insuliiniannoksen merkittävään lisääntymiseen, jotta glukoositaso pysyy hyväksyttävällä vaihteluvälillä .

huolimatta tavanomaisista hyytymistesteistä ei ilmene poikkeavuuksia, ellei niitä tehdä potilaan varsinaisessa sisälämpötilassa, johtuen vaikutuksista verihiutaleiden määrään ja toimintaan, hyytymisentsyymien kinetiikkaan ja muihin hyytymiskaskadin vaiheisiin, hypotermia aiheuttaa lievän verenvuototaipumuksen .

hypotermia alkaa vaikuttaa verihiutaleiden toimintaan vasta, kun lämpötila laskee alle 35°C: n, ja muut hyytymistekijät vaikuttavat, kun lämpötila laskee alle 33°C: n ; hypotermian aiheuttaman kliinisesti merkittävän verenvuodon riski potilailla, joilla ei vielä ole aktiivista verenvuotoa, on hyvin pieni.

lääkkeiden puhdistumaan vaikuttaa jäähtyminen, puoliintumisaika pitenee ja samoilla annoksilla saavutetaan korkeammat plasmapitoisuudet . Tämä on pidettävä mielessä annettaessa rauhoittavia lääkkeitä, kipulääkkeitä, hermo-lihasliitosta salpaavia aineita tai muita tarvittavia lääkkeitä.

useat todisteet osoittavat , että hypotermia voi tukahduttaa epileptisen aktiivisuuden, vaikka potilaan sedaatioon ANNETTAISIINKIN epilepsialääkkeitä, suositellaan jatkuvaa EEG: n seurantaa silloin, kun epäillään epilepsiakohtauksia tai ei-kohtauksia, erityisesti silloin, kun lihasrelaksanttia tarvitaan vapinan hallintaan.

hypotermia heikentää immuunitoimintoja ja estää erilaisia tulehdusvasteita, mikä lisää infektioiden riskiä . Keuhkokuumeen esiintyvyys on kuvattu lisääntyvän joissakin tapauksissa, erityisesti pitkittyneessä hypotermiassa ja jotkut kirjoittajat ehdottavat profylaktisia hoitoja. Haavanhoidossa on noudatettava asianmukaista huolellisuutta .

tapahtuu muita pieniä muutoksia, kuten ohimenevät suolen toiminnan häiriöt tai amylaasiarvot, mutta ne normalisoituvat, kun normotemia on saavutettu.

taulukossa 2 on luettelo laboratorio-ja instrumentaalitesteistä, joita käytämme osastollamme seurataksemme ja ehkäistäksemme TH: n aiheuttamia muutoksia, sivuvaikutuksia ja mahdollisia komplikaatioita.

jäähdytysmenetelmät

kun potilas on tunnistettu jäähdyttämään ja poissuljetut tilat, jotka ovat vasta-aiheisia (Taulukko 1), lääkärin on aloitettava jäähdytys mahdollisimman pian ja harkittava eri vaihtoehtoja tavoitelämpötilan saavuttamiseksi.

muiden toimenpiteiden, kuten perkutaanisen sepelvaltimotoimenpiteen, ei pitäisi viivästyttää jäähtymistä, koska pallolaajennuksen aikana on osoitettu olevan mahdollista ja turvallista .

ensinnäkin on asetettava lämpötila-anturi. Ydinlämpötilan mittauspaikalla on keskeinen merkitys. Keuhkovaltimokatetri on kultastandardi sisälämpötilan määrityksessä, mutta toimenpiteeseen liittyvät riskit on otettava huomioon.; ruokatorven ja virtsarakon koettimet ovat vähemmän tarkkoja ja hitaampia lämpötilan muutosten havaitsemisessa, mutta niitä käytetään laajalti, koska ne korreloivat hyvin ytimen lämpötilaan, suhteellisen yksinkertaiseen sijaintiin ja vähäisiin sivuvaikutuksiin.

Tympanic-koettimia käytetään myös, erityisesti sairaaloiden ulkopuolisissa mittauksissa, ne ovat nopeita ja helppoja sijoittaa, saattavat heijastaa aivojen lämpötilaa, mutta lukemat voivat joskus olla epätarkkoja.

paras tapa saavuttaa nopea jäähdytys, lämpötilan ylläpito sekä hidas ja hallittu uudelleenlämmitys on integroida erilaisia jäähdytysmenetelmiä.

kylmänesteiden antaminen induktiovaiheessa on yleinen, käytännöllinen, tehokas, turvallinen ja halpa toimenpide. Nopea bolus, 20-30 ml / kg 4°c isotonista suolaliuosta, alentaa tehokkaasti lämpötilaa, ja sen käyttöä tukevat useat todisteet sairaalaa edeltävässä ympäristössä kuten ensiapuosastolla .

nykyaikaiset jäähdytyslaitteet toimivat hallitusti ja mittaavat jatkuvasti potilaan lämpötilaa ja muuttavat siten jäähdytyselementtien (katetrit, tyynyt tai peitot) lämpötilaa.

suonensisäiset jäähdytyslaitteet mahdollistavat tiukan lämpötilansäätelyn, mutta niihin vaikuttavat keskuslaskimokatetroinnin riskit ja komplikaatiot .

Pintajäähdytyslaitteet mahdollistavat hyvän lämpötilan säätelyn, ovat hyvin siedettyjä ja suhteellisen turvallisia, koska ylijäähtyminen on harvinaista ja verisuonten katetrointikomplikaatioita ei ole, ja ne ovat hyödyllisiä normotermien ylläpidossa jäähdytyksen jälkeen . Molemmat tällaiset laitteet edustavat tällä hetkellä parasta ja parasta valintaa huolto-ja lämmityskaudelle. PRINCE-tutkimuksen alustavat tiedot osoittavat, että intranasaalinen jäähdytys tarvitaan toteuttamiskelpoisissa ja tehokkaissa ja useammissa tutkimuksissa, jotta voidaan vahvistaa hyöty lopputuloksesta, kun sitä käytetään sairaalan ulkopuolella .

käytetään myös edullisia menetelmiä, kuten potilaan peittämistä jäällä tai jääpussien asettamista nivusiin, kaulaan ja kirveisiin. Nämä tekniikat ovat halpoja, mutta niillä ei ole silmukkaohjausta ytimen ruumiinlämmön kanssa ja ne altistavat potilaan ylijäähtymisriskille, eivät salli tiukkaa lämpötilan säätöä, eivät salli kontrolloitua uudelleenviljelyä ja tuottavat ylimääräistä työtaakkaa sairaanhoitajille.

muita menetelmiä, kuten ruumiinontelohuuhtelua, kokovartalojäätelöä, jäähdytyskypäriä tai kehonulkoisia laitteita, käytetään vähemmän tehon puutteen tai suurempien riskien ja kustannusten / tehokkuuden vuoksi .