Цель. Изучить параметры экстракорпоральной перфузии, особенности интраоперационной оксигенации крови и механизмы свободнорадикального повреждения эритроцитов у кардиохирургических больных с умеренным и выраженным гемолизом после коронарного шунтирования в условиях искусственного кровообращения (ИК).Материалы и методы. В исследование были включены больные ишемической болезнью сердца с умеренным (48 человек) и выраженным (25 человек) гемолизом после коронарного шунтирования в условиях ИК. Оценивали длительность ИК и ишемии миокарда, интенсивность работы коронарного отсоса, экстремальные и средние за операцию значения объемной скорости перфузии, ее температуры, парциального давления кислорода (рО2) и углекислого газа (рСО2) в крови, насыщения гемоглобина кислородом и гематокрита. До и после операции изучали концентрацию свободного гемоглобина в крови, содержание продуктов реакции с тиобарбитуровой кислотой (ТБК) и активность супероксиддисмутазы (СОД) в эритроцитах. Результаты. Показано, что у больных с выраженным гемолизом после шунтирования в условиях ИК концентрация свободного гемоглобина в крови в 2,5 раза выше, чем у пациентов с умеренной гемоглобинемией. На выраженность интраоперационного гемолиза влияют длительность ИК и максимальная величина рО2 в крови, которые детерминируют уровень постперфузионной гемоглобинемии на 10,8% и 13,4% соответственно. Остальные параметры перфузии у больных с умеренным и выраженным гемолизом являются сопоставимыми, за исключением большей длительности ишемии миокарда у пациентов с выраженной постперфузионной гемоглобинемией в связи с большей продолжительностью ИК. До операции в эритроцитах у больных обеих групп исследования содержание ТБК-активных продуктов было выше, а активность СОД ниже нормы; у больных с умеренным гемолизом данные изменения сохранялись после ИК. У пациентов с выраженной гемоглобинемией оба показателя после операции возрастали относительно дооперационных значений на фоне повышения уровня максимальной оксигенации крови рО2 более 200 мм рт. ст. Заключение. Неравномерная оксигенация крови с эпизодами сверхпороговой гипероксии является ведущим (среди других условий перфузии) фактором риска развития выраженного гемолиза после ИК при его продолжительности до 3,5 ч. Формирование выраженной гемоглобинемии ассоциировано с увеличением активности СОД и содержания ТБК-активных продуктов в эритроцитах после ИК, что обусловлено активацией фермента при рО2 в крови более 200 мм. рт.ст.
Aim. To study parameters of extracorporeal perfusion, features of intraoperative blood oxygen saturation, and mechanisms of free radical damage of erythrocytes in patients with moderate and severe hemolysis after on-pump coronary artery bypass graft surgery. Material and Methods. The study included 73 patients with coronary artery disease with moderate (n = 48) and severe (n = 25) hemolysis developed upon the on-pump coronary artery bypass graft surgery. We evaluated duration of cardiopulmonary bypass and cardiac ischemia, intensity of coronary suction, volumetric perfusion rate, partial pressure of oxygen (pO2) and carbon dioxide (pCO2) in blood, hemoglobin oxygen saturation, and hematocrit. Before and after the surgery, we also measured plasma free hemoglobin, level of thiobarbituric acid reactive substances, and superoxide dismutase activity in erythrocytes. Results. Patients with severe hemolysis after on-pump coronary artery bypass graft surgery had 2.5-fold higher level of free hemoglobin and longer duration of cardiac ischemia compared to those with moderate hemolysis. Intraoperative hemolysis was partially defined by the duration of cardiopulmonary bypass (10.8%) and by maximum pO2 (13.4%). Before the surgery, the level of thiobarbituric acid reactive substances was increased whereas superoxide dismutase activity was reduced in erythrocytes of all patients regardless of hemolysis extent. After the surgery, such pattern was also observed in patients with moderate hemolysis. Patients with severe hemolysis had maximum pO2 > 200 mmHg, significantly higher level of thiobarbituric acid reactive substances, and elevated superoxide dismutase activity compared to preoperative values. Conclusion. Uneven blood oxygen saturation with episodes of hyperoxia can be considered as a major risk factor of severe hemolysis after on-pump coronary artery bypass graft surgery. Severe hemolysis is associated with increased superoxide dismutase activity and higher level of thiobarbituric acid reactive substances in erythrocytes, possibly due to elevated pO2 (> 200 mmHg).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.