Dysfunkcja rozkurczowa lewej komory – praktyczne znaczenie dla anestezjologa

Skuteczna hemodynamicznie praca serca zależy w dużym stopniu od prawidłowej czynności rozkurczowej mięśnia serca. Prawidłowe wypełnienie lewej komory, a wtórnie do niego również jej objętość wyrzutowa, zależy od zachowanej sprawności rozkurczowej miokardium [1]. Na czynność rozkurczową lewej komory znaczący wpływ mają warunki hemodynamiczne, tj. częstość pracy serca i związany z nią czas napełniania lewej komory, wielkość obciążenia wstępnego oraz, w mniejszym stopniu, obciążenia następczego. Pojawiające się przejściowe czy też utrwalone zaburzenia rozkurczu lewej komory mogą w efekcie prowadzić do zwiększenia ciśnienia w jej świetle i upośledzenia napływu krwi z lewego przedsionka i krążenia płucnego [2].
Ocena funkcji rozkurczowej ma ogromne znaczenie nie tylko w rozpoznawaniu niewydolności serca, przede wszystkim jej postaci z zachowaną frakcją wyrzutową lewej komory (heart failure with preserved ejection fraction – HFpEF) [1], lecz także w ocenie stanu hemodynamicznego pacjenta z ostrą niewydolnością serca (acute heart failure – AHF). Szczegółowy algorytm rozpoznawania HFpEF zaproponowano w niedawno opracowanych wytycznych Stowarzyszenia Niewydolności Serca Europejskiego Towarzystwa Kardiologicznego [3]. Należy jednak podkreślić, że termin HFpEF dotyczy rozpoznania klinicznego obejmującego znacznie szerszą grupę pacjentów niż tylko chorzy z zaburzeniami rozkurczu lewej komory, której obecność nie jest warunkiem koniecznym do rozpoznania HFpEF. Rozkurczowy test wysiłkowy stosowany u pacjentów z podejrzeniem HFpEF ma z oczywistych powodów ograniczone zastosowanie w kontekście pacjentów hospitalizowanych na oddziałach intensywnej terapii. Prawidłowe oszacowanie ciśnień napełniania lewej komory może być kluczowe zwłaszcza w kontekście AHF. Badanie echokardiograficzne umożliwia nieinwazyjną, przyłóżkową ocenę tych ciś­nień [2], a zrozumienie patofizjologii i konsekwencji hemodynamicznych dysfunkcji rozkurczowej ułatwia podejmowanie trafnych decyzji klinicznych.
Chociaż precyzyjna ocena funkcji rozkurczowej lewej komory wykracza poza zakres badania typu point-of-care, to znajomość podstaw fizjologii, rejestrowania podstawowych parametrów echokardiograficznych opisujących rozkurcz lewej komory oraz umiejętność ich interpretacji nie jest trudna. Jednocześnie jest bardzo przydatna w rutynowej pracy na oddziale intensywnej terapii i w trakcie prowadzenia znieczulenia. W pracy przedstawiono najważniejsze informacje dotyczące oceny funkcji rozkurczowej lewej komory i jej znaczenia.

PODSTAWY ECHOKARDIOGRAFICZNEJ OCENY FUNKCJI ROZKURCZOWEJ LEWEJ KOMORY

Próbując ocenić funkcję rozkurczową lewej komory, stawiamy sobie pytania o stopień dysfunkcji aktywnej relaksacji (procesu wymagającego wydatku energetycznego), bierną podatność lewej komory (zdeterminowaną zmianami strukturalnymi mięśnia) oraz obciążenie wstępne (wtórne do warunków hemodynamicznych). Zaburzenia w zakresie tych trzech elementów są kluczowe w kontekście dysfunkcji lewej komory w okresie rozkurczu.
Pytając o wyjściową ocenę funkcji rozkurczowej lewej komory, chcielibyśmy znać odpowiedzi na następujące pytania: 1) jak napełnia się lewa komora, 2) jak odkształca się mięsień w rozkurczu, 3) czy prowadzi to do zwiększenia ciśnienia napełniania lewej komory oraz 4) czy prowadzi to do powiększenia/remodelingu lewego przedsionka.
W echokardiograficznej ocenie funkcji rozkurczowej lewej komory wykorzystuje się kilka metod pomiarowych.
(1) Oceniając napełnianie lewej komory, posługujemy się profilem napływu mitralnego w badaniu dopplerem pulsacyjnym (pulsed wave – PW) (rycina 1). Fala E odpowiada wczesnemu napływowi krwi z lewego przedsionka do lewej komory, natomiast fala A wynika ze skurczu lewego przedsionka.
(2) W ocenie odkształcenia mięśnia lewej komory zastosowanie znajduje doppler tkankowy (tissue doppler imaging – TDI). Fala S wynika z ruchu pierścienia mitralnego podczas skurczu lewej komory, natomiast fale e’ oraz a’ odpowiadają ruchowi mięś­nia wywołanemu napływem krwi z lewego przedsionka do lewej komory podczas napływu wczesnego (e’) oraz skurczu przedsionka (a’) (rycina 2) [3].
Zwiększone ciśnienie napełniania lewej komory pomaga oszacować parametr pochodny dwóch poprzednich, tj. E/e’ (rycina 3), dobrze korelujący z ciśnieniem końcoworozkurczowym w lewym przedsionku, oraz gradient wsteczny przez zastawkę trójdzielną, dobrze korelujący z ciśnieniem skurczowym w tętnicy płucnej (rycina 4).
Powiększenie lewego przedsionka ocenia się na podstawie pomiaru jego wielkości i objętości (ry­cina 5).

ALGORYTM DIAGNOSTYCZNY DYSFUNKCJI ROZKURCZOWEJ U PACJENTÓW Z PRAWIDŁOWĄ FRAKCJĄ WYRZUTOWĄ LEWEJ KOMORY

W przypadku prawidłowych wartości frakcji wyrzutowej lewej komory rozpoznanie dysfunkcji rozkurczowej następuje na podstawie usystematyzowanej oceny czterech parametrów (rycina 6). Taki algorytm zaproponowano w obowiązujących wytycznych [2]. Poniżej czytelnik znajdzie bardziej szczegółowe omówienie tego algorytmu. Ocenianymi parametrami są: 1) stosunek E/e’ (im większy, tym bardziej prawdopodobna dysfunkcja rozkurczowa), 2) fala e’ – prędkość pierścienia mitralnego mierzona w części przegrody lub bocznie (im mniejsze wartości prędkości w rozkurczu, tym większa dysfunkcja rozkurczowa), 3) maksymalna prędkość niedomykalności trójdzielnej (tricuspid regurgitation velocity – TRV) (im większa prędkość, tym większe ciśnienie skurczowe w tętnicy płucnej, jako skutek dysfunkcji rozkurczowej), 4) indeksowana objętość lewego przedsionka (left atrial volume index – LAVI) (duży lewy przedsionek może pośrednio oznaczać zwiększone ciśnienie napełniania lewej komory). Sposób, w jaki wyznacza się wartości czterech powyższych parametrów, omówiono na rycinach 1–5. Na rycinie 6 przedstawiono również stosowane w tym algorytmie punkty odcięcia uzyskanych wartości dla tych parametrów. Ich ocena zawiera się w standardowym protokole badania echokardiograficznego wykonywanego na urządzeniu z dostępną opcją dopplera tkankowego, tj. na większości dostępnych obecnie na rynku nowoczesnych aparatów z opcją kardiologiczną. Obecność trzech lub czterech nieprawidłowych wartości pozwala na rozpoznanie dysfunkcji rozkurczowej, podczas gdy mniej niż dwie nieprawidłowości pozwalają na stwierdzenie prawidłowej czynności rozkurczowej.
W praktyce klinicznej stosunkowo często mamy do czynienia z sytuacją, w której stwierdzamy jedynie dwie nieprawidłowe wartości, np. powiększony lewy przedsionek oraz nieznaczne zmniejszenie prędkości ruchu pierścienia mitralnego, jednak nieobecna jest zwiększona prędkość wstecznej fali niedomykalności trójdzielnej oraz stosunek E/e’. Inna nierzadka sytuacja to obecna niedomykalność trójdzielna ze zwiększoną prędkością wstecznej fali niedomykalności trójdzielnej oraz powiększenie lewego przedsionka. W takiej sytuacji ocena funkcji rozkurczowej musi być poszerzona o precyzyjną ocenę profilu napełniania lewej komory, a nieraz także inne parametry, takie jak np. ocena przepływu w żyłach płucnych czy prędkość propagacji napływu mitralnego. W pewnym uproszczeniu można przyjąć, że stosunek fal napełniania lewej komory w okresie rozkurczu będzie się zmieniał w zależności od zwiększania ciśnienia panującego w lewym przedsionku, a czas wczesnego napełniania będzie się wydłużał wraz postępującymi zaburzeniami relaksacji lewej komory. Analiza stosunku fal E i A oraz czasu deceleracji pozwala na określenie stopnia dysfunkcji rozkurczowej. Bardzo pomocne, zwłaszcza u pacjentów ze zmniejszoną frakcją wyrzutową lewej komory, bywa zarejestrowanie napływu krwi z żył płucnych do lewego przedsionka. Zmiana stosunku napływu w okresie skurczu i rozkurczu (odpowiednio fale S i D) koreluje z ciśnieniami napełniania lewej komory [2], jednak, co podkreślają sami autorzy cytowanego dokumentu, taka ocena jest często niemożliwa na oddziale intensywnej terapii.

UPROSZCZONA OCENA FUKCJI ROZKURCZOWEJ LEWEJ KOMORY

Ocena funkcji rozkurczowej lewej komory, zgodnie z wytycznymi Amerykańskiego Towarzystwa Echokardiograficznego, wykracza poza zakres badania przyłóżkowego typu point-of-care. Ocena czterech wymaganych parametrów może być niemożliwa ze względów technicznych (np. gorsze warunki obrazowania u pacjentów wentylowanych mechaniczne) lub być zbyt czasochłonna, aby mogła być zaadaptowana na potrzeby oddziału intensywnej terapii. W artykule opublikowanym w czasopiśmie „Critical Ultrasound Journal” zaproponowano uproszczone badanie dysfunkcji rozkurczowej lewej komory, ograniczone jedynie do oceny prędkości fali e’ przegrody oraz fali e’ ściany bocznej [4]. Dysfunkcję rozkurczową identyfikowano jako uśrednienie pomiarów fal e’ z przegrody i ściany bocznej. Za punkt odcięcia przyjęto wartość < 9 cm s-1 jako jedyny oceniany parametr. Badanie było wykonywane przez lekarzy medycyny ratunkowej, którzy mieli ograniczone doświadczenie w wykonywaniu echokardiografii. Następnie zidentyfikowani w ten sposób pacjenci zostali poddani badaniu echokardiograficznemu wykonywanemu przez kardiologa zgodnie z aktualnymi wytycznymi oceny dysfunkcji rozkurczowej. Dysfunkcję rozkurczową potwierdzono u 41 z 48 pacjentów, a współczynnik kappa wyniósł 0,74 (95% CI: 0,57–0,92). Takie uproszczenie jest jednak obarczone dużym ryzykiem popełnienia błędu, szczególnie w sytuacjach, w których zmiana ruchomości pierścienia mitralnego może nie wynikać ze zmian funkcji rozkurczowej (np. zaawansowana niewydolność skurczowa serca, migotanie przedsionków, dyssynchronia komór czy regionalne zaburzenia kurczliwości) [5–7]. Amerykańskie Towarzystwo Echokardiograficzne podaje w wytycznych, że ze względu na liczne zmienne hemodynamiczne, które mogą wpływać na oceniane parametry, żaden parametr przy ocenie funkcji rozkurczowej nie powinien być brany pod uwagę pojedynczo. Dlatego niezwykle ważny przy badaniu point-of-care jest kontekst kliniczny. Jeśli w badaniu przyłóżkowym wskaźnik E/e’ przekracza 15, a w USG płuc są obecne cechy obrzęku płuc, to z czułością 100% i swoistością 95,8% możemy rozpoznać niewydolność serca [8].

ZABURZENIE FUNKCJI ROZKURCZOWEJ LEWEJ KOMORY - ZNACZENIE DLA ANESTEZJOLOGA

Częstość występowania dysfunkcji rozkurczowej wśród osób po 60. roku życia szacuje się na 28% [9]. Pacjenci z dysfunkcją rozkurczową mają mniejsze możliwości kompensacji zmian w wypełnieniu łożyska naczyniowego oraz kompensacji zaburzeń rytmu serca, do których może dochodzić w trakcie zabiegu chirurgicznego. Zwiększone ciśnienie napełniania lewej komory przy hiperwolemii może prowadzić do obrzęku płuc, natomiast w przypadku hipowolemii – do znacznego zmniejszenia rzutu serca. Stabilność hemodynamiczna pacjenta z dysfunkcją rozkurczową zależy od rytmu pracy serca i efektywności skurczu lewego przedsionka, które wpływają na czas rozkurczu lewej komory i objętość jej wypełnienia przed rozpoczęciem skurczu (rycina 7).
Obecność dysfunkcji rozkurczowej lewej komory jest niezależnym czynnikiem 30-dniowej śmiertelności pacjentów poddawanych zabiegom chirurgicznym [10]. Mimo to nie została ona dotąd uwzględniona w powszechnie używanych skalach oceny ryzyka okołooperacyjnego. Można zatem przypuszczać, że ryzyko wystąpienia powikłań w grupie pacjentów z upośledzoną funkcją rozkurczową jest niedoszacowane.

CZYNNIKI RYZYKA WYSTĄPIENIA DYSFUNKCJI ROZKURCZOWEJ LEWEJ KOMORY (TABELA 1) [3]

Dla anestezjologa informacja o zaburzeniach funkcji rozkurczowej lewej komory może być równie ważna jak informacja o dysfunkcji skurczowej mięś­nia sercowego czy obecności wad zastawkowych. Identyfikacja pacjentów z zaburzeniem funkcji rozkurczowej może mieć istotny wpływ na przebieg okresu okołooperacyjnego, ponieważ ograniczona podatność mięśnia sercowego może wymagać odpowiedniego monitorowania i indywidualnego podejścia terapeutycznego w kontekście zarówno płynoterapii, jak i leków modyfikujących funkcję układu krążenia.

POSTĘPOWANIE OKOŁOOPERACYJNE

Pacjenci z zaburzeniem funkcji rozkurczowej lewej komory mają ograniczone możliwości kompensacji rzutu serca w odpowiedzi na zmiany hemodynamiczne, do których może dochodzić w trakcie zabiegu chirurgicznego. Zakres tolerancji na podaż płynów w tej grupie chorych jest bardzo ograniczony [11]. Newralgiczny jest z tego powodu czas indukcji znieczulenia ogólnego, gdy często dochodzi do hipotensji spowodowanej rozszerzeniem łożyska naczyniowego i zmniejszeniem powrotu żylnego. Równie niebezpieczna może być nadmierna płynoterapia, prowadząca do gwałtownego zwiększenia ciśnienia napełniania lewej komory i obrzęku płuc [12].
U osób z upośledzeniem funkcji rozkurczowej lewej komory wystąpienie zaburzeń rytmu serca lub tachykardii może prowadzić do gwałtownego zmniejszenia rzutu serca, spowodowanego zmniejszeniem napełniania lewej komory [13]. Anestezjolog musi dołożyć wszelkich starań, aby w miarę możliwości unikać nadmiernej stymulacji adrenergicznej w czasie intubacji i usuwania rurki intubacyjnej.
Dlatego zaleca się, aby osoby z dysfunkcją rozkurczową lewej komory były uznawane za pacjentów wysokiego ryzyka wystąpienia powikłań sercowo-naczyniowych w okresie okołooperacyjnym. Taką informację należy również przekazać choremu w trakcie anestezjologicznej wizyty przedoperacyjnej. W kontekście zwiększonego ryzyka okołooperacyjnej niestabilności hemodynamicznej należy rozważyć rozszerzenie zakresu monitorowania funkcji układu krążenia oraz wcześniejsze przygotowanie roztworu amin presyjnych [11].

DYSFUNKCJA ROZKURCZOWA A POWIKŁANIA OKOŁOOPERACYJNE W OPERACJACH KARDIOCHIRURGICZNYCH

U pacjentów poddawanych operacji pomostowania aortalno-wieńcowego obecność dysfunkcji rozkurczowej jest związana z większą częstością występowania poważnych powikłań sercowo-naczyniowych (major adverse cardiac events – MACE) [12]. W tej grupie pacjentów występowanie dysfunkcji rozkurczowej czterokrotnie zwiększa prawdopodobieństwo stosowania leków inotropowych i wazoaktywnych [14]. W przypadku trudności z zakończeniem stosowania krążenia pozaustrojowego uzasadnione może być zastosowanie milrinonu [12, 15].

DYSFUNKCJA ROZKURCZOWA A POWIKŁANIA OKOŁOOPERACYJNE

Z licznych badań przedstawionych w przeglądach systematycznych i metaanalizach wynika, że obecność zaburzeń funkcji rozkurczowej lewej komory jest niezależnym czynnikiem ryzyka wystąpienia powikłań sercowo-naczyniowych w okresie okołooperacyjnym [16–20].
W badaniu echokardiograficznym przeprowadzonym u 1005 pacjentów przed operacjami naczyniowymi dowiedziono, że dysfunkcja rozkurczowa występowała u 50% badanych, z czego u 80% była bezobjawowa i stanowiła czynnik ryzyka wystąpienia powikłań sercowo-naczyniowych w okresie do 30 dni od operacji [21].
U pacjentów z dużym współczynnikiem E/e’ (dużym ciśnieniem napełniania lewej komory) poddawanych zabiegom niekardiochirurgicznym niskiego i umiarkowanego ryzyka wartość E/e’ była czynnikiem predykcyjnym wystąpienia obrzęku płuc w okresie okołooperacyjnym [22].
Wykazano również, że pacjenci z tej grupy poddawani zabiegom naczyniowym oraz zabiegom w obrębie jamy brzusznej byli dłużej hospitalizowani [19, 23]. Badanie przeprowadzone w grupie 325 pacjentów poddanych zabiegom naczyniowym wykazało dłuższy czas hospitalizacji pacjentów z dysfunkcją rozkurczową [7 dni (5–10 dni) vs 5 dni (4–6 dni); P < 0,001] [24].
U pacjentów z dysfunkcją rozkurczową zaobserwowano również zwiększoną liczbę zawałów mięśnia sercowego zarówno we wczesnym okresie pooperacyjnym (do 48 godzin), jak i w obserwacji odległej (30 dni od zabiegu operacyjnego) [24, 25].
Okołooperacyjne czynniki nasilające rozkurczową niewydolność serca i zalecenia proponowane przez autorów niniejszego opracowania przedstawiono w tabeli 2.

ODZWYCZAJANIE OD RESPIRATORA

Występowanie dysfunkcji rozkurczowej lewej komory u pacjentów wentylowanych mechanicznie jest niezależnym czynnikiem ryzyka niepowodzenia odzwyczajania od respiratora i ukończenia testu SBT (spontaneous breathing trial) [26, 27]. Zamiana wentylacji z użyciem dodatnich ciśnień w drogach oddechowych na oddech spontaniczny powoduje zmniejszenie ciśnienia wewnątrz klatki piersiowej i w następstwie zwiększenie powrotu żylnego oraz zwiększoną stymulację adrenergiczną. U osób z upośledzoną funkcją rozkurczową lewej komory w takich okolicznościach może dochodzić do nasilenia dekompensacji układu krążenia. Zwiększanie obciążenia wstępnego i następczego prowadzi do zmniejszenia podatności lewej komory i niedokrwienia miokardium, tzw. weaning-induced myo­cardial ischemia, lub niewydolności prawej komory [28, 29]. Obecnie nie istnieją rekomendacje oparte na badaniach z randomizacją, które wskazywałby, jaką strategię należy przyjąć w tej grupie chorych w czasie procesu odzwyczajania od respiratora i usuwania rurki intubacyjnej. Mając na względzie patofizjologię, rozsądną strategią postępowania może być: 1) unikanie nadmiernej stymulacji adrenergicznej poprzez optymalizację leczenia beta-adrenolitycznego oraz zapewnienie odpowiedniej sedacji i analgezji w trakcie tego procesu, 2) zmniejszenie obciążenia następczego poprzez stosowanie diuretyków [30], 3) zastosowanie dodatniego ciśnienia końcowowydechowego w okresie po usunięciu sztucznej drogi oddechowej [31], 4) rozważenie włączenia nitrogliceryny podczas tych działań [32], 5) optymalizacja leczenia chorób podstawowych (nadciśnienia tętniczego, zaburzeń rytmu pracy serca, astmy oraz przewlekłej obturacyjnej choroby płuc) przed usuwaniem rurki intubacyjnej.

WSTRZĄS SEPTYCZNY

Z przeprowadzonej przez Sanfilippo i wsp. [33] metaanalizy 23 prac, w których oceniano zmiany hemodynamiczne we wstrząsie septycznym, wynika, że zaburzenia funkcji rozkurczowej wystąpiły w ponad 50% przypadków. Dysfunkcja rozkurczowa lewej komory była również niezależnym czynnikiem ryzyka śmiertelności (nie obserwowano podobnej zależności dla funkcji skurczowej). Autorzy sugerują, że w populacji pacjentów we wstrząsie septycznym parametry mierzone za pomocą metody dopplera tkankowego – prędkość fali e’ oraz stosunek E/e’ – dobrze korelują z zaburzeniem funkcji rozkurczowej jako parametrem mniej podatnym na zmiany w obciążeniu wstępnym [34]. Wykazano również, że wartości e’ i E/e’ mogą być przydatne w prowadzeniu płynoterapii [35]. W badaniu ESMOSEPSIS, którego wyniki opublikowano w 2013 r. w czasopiś­mie „Journal of the American Medical Association”, pacjentów we wstrząsie septycznym randomizowano do leczenia antagonistą receptora beta-adrenergicznego – esmololem – lub placebo [36]. W grupie pacjentów otrzymujących esmolol zaobserwowano: zwiększony rzut serca, zmniejszone zapotrzebowanie na noradrenalinę oraz zmniejszoną śmiertelność. Paradoksalnie lek, który ma ujemne działanie inotropowe, poprawił rzut serca (prawdopodobne w mechanizmie zwlnienia rytmu serca) i w ten sposób, poprzez poprawę funkcji rozkurczowej, spowodował poprawę napełniania lewej komory. Dużym ograniczeniem badania jest to, że w grupie kontrolnej odnotowano śmiertelność wynoszącą 80%. Możliwe, że u pacjentów z mniej nasiloną postacią wstrząsu septycznego nie otrzymano by takich wyników.

WNIOSKI

Dysfunkcja rozkurczowa lewej komory jest częsta w populacji pacjentów po 60. roku życia i częściej dotyczy chorych podawanych operacjom naczyniowym. Stanowi niezależny czynnik ryzyka wystąpienia powikłań sercowo-naczyniowych oraz zwiększonej śmiertelności w okresie okołooperacyjnym. Pacjenci z tej grupy źle tolerują incydenty tachykardii, zwiększenie oporu naczyniowego i istotne wahania wolemii. Wcześniejsza identyfikacja osób z zaburzeniem funkcji rozkurczowej może pozwolić anestezjologowi na odpowiednie przygotowanie, wybór zastosowanych leków i zakresu monitorowania funkcji życiowych. Mimo że badanie funkcji rozkurczowej wykracza poza podstawowe badanie point-of-care, nabycie przez anestezjologa umiejętności oceny funkcji rozkurczowej może być niezwykle przydatne w jego pracy na sali operacyjnej i oddziale intensywnej terapii.

PODZIĘKOWANIA

1. Konflikt interesów: brak.
2. Finansowanie: brak.