Tekutinová terapie je velmi důležitou součástí každodenní anesteziologické péče. V posledních letech došlo k významnému rozšíření našich možností, jak monitorovat kardiovaskulární systém pacienta. Vedle toho se nashromáždila celá řada informací poukazujících na to, že jak množství, tak složení infúzních roztoků může hrát významnou roli v pooperačním stonání pacienta. Tento přehledový článek se zabývá nejdůležitějšími novými aspekty fyziologie tekutin a kardiovaskulárního systému a jejich vlivu na anesteziologickou péči.
Podání tekutin u pacientů v anestezii má celou řadu odlišných indikací. Jednou z nejčastějších, často činěných podvědomě, je fakt, že nemocní podstupující operační zákrok nesmí po různě dlouhou dobu přijímat tekutiny per os, a především to, že operační zákrok je často spojen s krvácením či jinými ztrátami tekutin. Všechny tyto změny cirkulujícího objemu jsou jen obtížně vyčíslitelné, historicky je proto tekutinová terapie v anestezii často vedena v lepším případě podle různých nepřímých známek či obecných formulí, v těch horších případech podle jakéhosi šestého smyslu či zcela ponechána na gravitaci ve smyslu „hlavně že něco kape a není toho úplně moc“. Čím dál více se blížíme k přístupu, kdy považujeme jakékoli množství podané tekutiny bez konkrétní, jasné indikace za kontraindikované.
Na druhou stranu se v posledních letech stále častěji setkáváme s chirurgickými postupy, které již nevyžadují tak striktní vyprázdnění trávicího traktu a i my, anesteziologové, již urputně netrváme na „od půlnoci nil per os“. Řada operačních zákroků je prováděna méně invazívními technikami snižujícími ztráty tekutin odpařováním nebo s mnohem menšími krevními ztrátami. Používání vysoce účinných filtrů a minimálních průtoků plynů (low a minimal-flow anestezie) v okruhu ventilátoru prakticky eliminuje ztráty tekutin respirací. Striktní výpočty požadovaného příjmu přejaté z učebnic proto již dávno nemusí pro současného nemocného platit. Cílem následujícího přehledového článku je nabídnout současný pohled na racionální tekutinovou terapii v rámci anestezie navazující na recentní poznatky z fyziologie i klinické medicíny. Navržený postup ale bohužel není kuchařkou, nenabízí jasnou mentorskou radu typu 8-10 ml/kg/h při operačním výkonu s otevřenou peritoneální dutinou. Právě naopak, snaží se poukázat na nutnost individualizace
léčby na podkladě aplikovaných znalostí a vzájemných interakcí mezi kardiovaskulárním systémem a ostatními orgány. Jen tak lze péči v tomto směru zlepšit.
PATOFYZIOLOGIE KARDIOVASKULÁRNÍHO SYSTÉMU INDUKOVANÁ ANESTEZIÍ A NOVÉ POHLEDY NA PŮSOBENÍ INTRAVENÓZNĚ PODANÝCH TEKUTIN
Pohled na patofyziologické změny kardiovaskulárního systému jak z pohledu změn hemodynamiky mechanicky indukovaných chirurgickým zákrokem a anestezií, tak z pohledu mikrocirkulace a reakce na podání různých tekutin prodělal v průběhu několika předcházejících desítek let řadu významných změn. Pravděpodobně nejvýznamnější změnou je zohlednění čtyř základních patofyziologických komponent: velikosti cirkulujícího objemu, kvality cévní bariéry, cévního tonusu a konečně výkonnosti kardiovaskulárního aparátu.
CÉVNÍ BARIÉRA: ENDOTELIÁLNÍ GLYKOKALYX A JEHO VLIV NA TEKUTINOVOU TERAPII
Naše představy o rozdělení celkové tělesné vody do třech základních kompartmentů (intracelulárního, intersticiálního a intravaskulárního), stejně tak jako fungování mezi-kompartnentových bariér (buněčná a cévní stěna) byly dlouho významně ovlivněny principem popsaným Starlingem koncem 19. století.(1) ' Ten na podkladě animálních experimentů postuloval hlavní determinanty pro přesun tekutin mezi vnitřkem kapilárního řečiště a intersticiálním prostorem. Starlingův princip vlivu o opozici hydrostatických a onkotických tlaků se v průběhu dalších let stal prakticky dogmatem, na kterém bylo založeno posuzování efektu různých krystaloidních a koloidních náhrad. Postupem času ale nová data poukázala na jeho nedostatky.(2, 3) Objev tenké vrstvy proteoglykanů a heparansulfátů pokrývající vnitřní stranu epitelu - cévní glykokalyx (GCX) - významně změnil náš pohled na fyziologické děje v mikrocirkulaci. V průběhu dalších let se pomocí celé řady přímých a nepřímých pozorování podařilo prokázat význam GCX pro fyziologii mikrocirkulace hlavně ve smyslu přesunu Starlingova onkotického rozhraní právě na odlišné tlaky uvnitř cévy a v tenké subglykokaliální štěrbině mezi GCX a vlastním endotelem.(2, 3) Ukazuje se, že vláknitá struktura GCX má schopnost v sobě zachytit molekuly bílkovin, čímž významně zvyšuje onkotickou funkční bariéru. Onkoticky aktivní látky (hlavně bílkoviny a albumin) se do intersticia dostávají speciálními širokými póry buněk endotelu. Oproti původním Starlingovým předpokladům je onkotický gradient schopen snížit vliv hydrostatického gradientu na kapiláře, není ale schopen jej zcela zvrátit.(3) Za fyziologických okolností tedy podle současných poznatků nedochází ke zpětné mobilizaci tekutin a výsledný intersticiální „filtrát“ vznikající běžným dynamickým přesunem molekul (tzv. přesun 1. typu) je z intersticia odváděn (kromě některých orgánově specifických druhů krevních kapilár) lymfatickou drenáží.(4) V důsledku různých inzultů (sepse, ischemicko-reperfúzní postižení, hypervolémie) dochází jednak k vymytí onkoticky aktivních látek a jednak k poškození vlastních stavebních struktur heparansulfátů a proteoglykanů (ty jsou následně stanovitelné ve zvýšené kvantitě v krvi).(5) Následkem porušení GCX se ztrácí jeho bariérový efekt a dochází k volnému úniku intravaskulárních tekutin vně do intersticia (tzv. přesun 2. typu).(4) V důsledku toho se za různých okolností setkáváme s odlišným objemovým efektem podaných intravenózních náhrad. Tento tzv. kontext senzitivní efekt doložil například Hahn, který prokázal odlišnou dobu setrvání i. v. podaného roztoku v cirkulaci při anestezii, v bdělém stavu či při hypovolémii indukované odběrem krve.(6) Tento fakt byl dobře dokumentován na příkladu rozdílného efektu tekutiny podané před nástupem subarachnoidální blokády u rodiček (pre-loading) a tekutiny podané s nástupem blokádou indukované hypotenze (co-loading).(7) Poznatky o GCX také pomáhají vysvětlit, proč je za určitých okolností objemový efekt umělých koloidních náhrad významně menší, než bychom očekávali podle klasického Starlingova principu. Významně menší objemový efekt koloidů byl pozorován u pacientů po tupém traumatu, u kterých můžeme očekávat významně vyšší poškození GCX v důsledku pravděpodobně výraznější odpovědi zánětlivé a koagulační kaskády, než u pacientů s poraněním penetrujícím.(8) Na rozdíl od albuminu, který je přirozenou součástí GCX, umělé koloidy se pravděpodobně na tvorbě této onkotické bariéry významně nepodílí a v případě jejího porušení nejspíše volně pronikají do intersticia ve stejné intenzitě jako běžné krystaloidní roztoky.(2)
CIRKULUJÍCÍ OBJEM: PATOFYZIOLOGIE HYPO- A HYPERVOLÉMIE
V anesteziologii mnohem častěji než chronické změny cirkulujícího objemu a objemu celotělové vody řešíme její akutní změny, tedy centrální hypo- a hypervolémii. Základním následkem rozvoje centrální hypovolémie je pokles žilního návratu, a tedy srdečního předtížení, a následný pokles srdečního výdeje v důsledku interakce s kontraktilními schopnostmi srdce popsanými individuální Frank-Starlingovou křivkou. Snaha organismu udržet dostatečný krevní průtok do životně důležitých orgánů aktivací kompenzačních mechanismů může sama významně zhoršit pooperační průběh. V důsledku snížení srdečního výdeje dochází k aktivaci sympatického systému a dalších neurohumorálních kaskád s následným nárůstem systémové vaskulární rezistence a poklesem průtoku do oblasti periferie a splanchniku. Zatímco v periferní cirkulaci dochází v důsledku hypoperfúze k rozvoji ischemicko-reperfúzního postižení s následnou potenciací endoteliální dysfunkce (viz výše) a aktivace zánětlivé odpovědi, v oblasti splanchniku se jako zásadní jeví ztráta bariérové funkce trávicího traktu s následnou splanchnickou bakteriémií a aktivací zánětlivé kaskády hlavně v jaterní tkáni.(9) Díky tomu se oběhová instabilita a kompenzační mechanismy stávají nikoli jen následkem vyvolávajícího stavu, ale zároveň významným promotorem následného celkového zhoršení. V důsledku již zmíněných kompenzačních mechanismů jsou pacienti vystaveni vyššímu riziku vzniku pooperační dysfunkce trávicího traktu,(10) renálního postižení(11) a rozvoje infekčních komplikací.(12) Pro výstup nemocného tedy může být poměrně zásadní včasné rozpoznání rozvoje latentní orgánové hypoperfúze a zahájení agresivní léčby. Diagnostika tohoto stavu je založena na komplexním zhodnocení nemocného s využitím nejen standardních monitorovaných veličin (krevní tlak, diuréza atp.), ale i běžně nesledovaných parametrů. Meregalli prokázal, že mortalita nemocných přijatých na jednotku intenzívní péče (JIP) byla vyšší u těch nemocných, kteří jevili známky latentní orgánové hypoperfúze.(13) Při přijetí nebyl mezi skupinou přeživších a zemřelých zásadní rozdíl v běžně sledovaných markerech (krevní tlak, srdeční frekvence, diuréza), nicméně byla již pozorována vyšší hladina laktátu jako markeru nedostatečné dodávky kyslíku do senzitivních tkání, následného anaerobního metabolismu a práce na kyslíkový dluh.
Perioperační hypervolémie ovšem není o mnoho méně riziková. Aktivace neurohumorálních mechanismů v časném pooperačním období vede k retenci tekutin v důsledku iatrogenního traumatu. Nárůst centrální volémie vede ke zvýšení plnících tlaků myokardu a zároveň postkapilárních tlaků v mikrocirkulaci. Tím dochází k navýšení hydrostatických tlaků, a tedy filtrace tekutin do intersticia. Nárůst extravaskulárního objemu potom zvyšuje difúzní dráhu pro kyslík a zhoršuje oxygenaci cílových buněk s následnou tvorbou osmoticky aktivních metabolitů a fixaci tekutin intersticiálně a intracelulárně.(14) Navíc zvýšená přítomnost tekutin v intersticiu zhoršuje mechanické vlastnosti některých tkání (plíce, srdce) a u orgánů s pevným pouzdrem potom vede k rozvoji různých kompartmentových syndromů.(15) Čím významnější je retence tekutin, tím horší mají nemocní prognózu. Lowell sledoval vliv nárůstu hmotnosti indukované pozitivní tekutinovou bilancí v pooperačním období. Pacienti s nárůstem větším než 10 % byli zatížení trojnásobnou mortalitou a ti, u nichž byl nárůst nad 20 %, zemřeli.(16) Obdobně Silva et al. prokázali negativní vliv excesivní bilance v pooperačním období.(17) Příliš mnoho i příliš málo perioperačně podaných tekutin je tedy spojeno s nárůstem možných komplikací. Pojmy jako „liberální“ nebo „restriktivní“ tekutinová politika byly často používány k označení infúzní strategie založené na paušální dávce řízené hmotností nemocného, nemají ale přesnou definici a často dochází k vzájemnému překryvu doporučených dávek.(18) Ani jeden z těchto postupů navíc nedokáže kvalitně reagovat na potenciálně proměnlivé potřeby nemocného v průběhu anestezie. Závislost mezi množstvím cirkulujícího objemu a vznikem komplikací ilustroval na schematické „U“ křivce Bellamy (Obr.).(19) Bezpečná zóna, tedy tolerance k hypo- nebo hypervolémii, je individuální. U pacientů v kritickém stavu s menšími kardiovaskulárními rezervami, sníženým onkotickým tlakem plazmy v důsledku hypalbuminémie při malnutrici atp. je tolerance významně omezena (pozice 1 na Obr.). Naopak zdravý jedinec se zachovanými homeostatickými mechanismy je schopen tolerovat větší výchylky intravaskulárního objemu (pozice 2). Stavy spojené s poruchou kontraktility myokardu nebo usnadněním extravazace tekutin vedou k posunu křivky doleva. Naopak rozvoj vazoplegie bez poruchy permeability vede k posunu doprava. Bellamyho přístup tedy významně akcentuje nutnost individualizace tekutinové nálože. Nedávno publikovaná populační retrospektivní analýza na více než 40 tisících pacientech podstupujících otevřené výkony na střevě a více než 500 tisících nemocných po totální endoprotéze jasně demonstrovala, že Bellamyho „U“ křivka není jen hypotetický konstrukt.(20)
KARDIOVASKULÁRNÍ SYSTÉM A CÉVNÍ TONUS: ZMĚNY MAKROHEMODYNAMIKY INDUKOVANÉ ANESTEZIÍ
Již od počátku podávání celkové anestezie bylo známo, že úvod do anestezie je spojen s rozvojem hemodynamické instability a hlavně s poklesem krevního tlaku, přičemž snížení tlaku po indukci anestezie je hlavně v důsledku poklesu srdečního výdeje a předtížení. Po dlouhou dobu bylo předpokládáno, že majoritní podíl na poklesu preloadu mají extravaskulární ztráty do tzv. třetího prostoru a dále ztráty evaporací z otevřených tělních dutin atp. Shires v malé studii založené na 13 pacientech zjistil, že v celkové anestezii dochází k rozvoji intravaskulárních ztrát ekvivalentních cca 15 ml/kg/h, (21) čímž nepřímo určil množství tekutin běžně podávaných pacientům podstupujícím větší operační zákroky. Tato informace byla posléze přijata bez větší snahy o racionalizaci mnoha autory učebnic anesteziologie a určuje tekutinovou terapii na operačních sálech do značné míry i dnes. Paradoxně tyto ztráty do „třetího prostoru“ nebyly fakticky nikdy potvrzeny.(22) Naopak řada prací opakovaně potvrdila, že ztráty tekutin evaporací i při exponovaných orgánech dutiny břišní nepřesahuje běžných 1-3 ml/kg/h.(4) Současný trend rozšířené hemodynamické monitorace významně posunul naše poznání a podpořil pozorování Sharpey-Schafera,(23) že většina látek běžně užívaných k vedení celkové anestezie vede ke snížení krevního tlaku nikoli významným snížením systémové vaskulární rezistence, ale nárůstem venózní kapacity.(24) Obdobný efekt nastává v důsledku blokády sympatických vláken v anestezované části těla při neuroaxiálních blokádách. Hlavním patofyziologickým mechanismem nastupujícím po úvodu do anestezie je tedy změna přerozdělení cirkulujícího objemu mezi „stressed“ a „unstressed volume“ vedoucí ke snížení žilního návratu. Vedle přímého venodilatačního efektu anestetik se na této patofyziologické změně podílí významně i další vlivy jako například pokles tonu svalové pumpy v důsledku svalové relaxace nebo polohování nemocného. V důsledku poklesu žilního návratu, tedy předtížení, dochází k následnému snížení srdečního výdeje. To v kombinaci s konstantní nebo dokonce mírně sníženou systémovou vaskulární rezistencí vede k často pozorovanému poklesu krevního tlaku. Je samozřejmě otázkou, zda tyto reverzibilní změny v žilní kapacitanci jsou skutečně indikací k masivní objemové substituci ve snaze o provedení expanze aktuálně relativně insuficientní cévní náplně. Vzhledem k tomu, že člověk se fyziologicky nalézá spíše na vzestupné části Frankovy-Starlingovy křivky, vede podání tekutiny v tomto okamžiku ke zvratu nedostatečného preloadu a ke zvýšení srdečního výdeje. Protože ale fakticky nedochází ke změně cirkulujícího objemu, jeví se jako racionální i užití látek umožňujících tonizaci žilního systému.(25) Poněkud jiná situace nastává v těsném pooperačním období. Operační trauma, zvláště po rozsáhlejších výkonech, vede k obdobné aktivaci systémové zánětlivé kaskády jako jiné těžší stavy. V důsledku toho se běžný normodynamický fenotyp postupně mění ve fenotyp hyperdynamický, který má za cíl dosažení dostatečné dodávky kyslíku a ostatních nutných faktorů do poraněných tkání. Zvláště u pacientů, u kterých je limitována výkonnost srdce ať už v důsledku postižení myokardu, nebo kvůli nedostatečnému předtížení, dochází k nárůstu kyslíkového dluhu. Jak již v minulosti prokázal Shoemaker, kumulace tohoto kyslíkového dluhu vede u nemocných k rozvoji pooperačních komplikací a případně i úmrtí.(26)
MOŽNOSTI MONITORACE TEKUTINOVÉ TERAPIE A VÝZNAM PŘEDPOVĚDI TEKUTINOVÉ RESPONZIVITY
Základní požadavky na monitoraci nemocných v průběhu anestezie jsou popsány doporučenými postupy jednotlivých národních společností, v našem případě stanoviskem České společnosti anestezie, resuscitace a intenzívní medicíny.(27) Za základní monitoraci kardiovaskulárního systému tedy můžeme považovat třísvodové EKG (poskytující informaci o elektrické aktivitě srdce), pulzní oxymetrii (reálná mechanická aktivita srdce) a neinvazívně měřený krevní tlak s frekvencí jednou za pět minut. Vzhledem k tomu, že intermitentní monitorace krevního tlaku je spojena se zvýšeným rizikem rozvoje nerozpoznané hypotenze,(28) je u vysoce rizikových pacientů povětšinou nahrazována přímým měřením arteriálního tlaku. V mezních případech lze do budoucna uvažovat o nasazení některého ze zařízení umožňujících kontinuální neinvazívní monitoraci krevního tlaku. Pomocí těchto parametrů lze ale pouze s obtížemi hodnotit jemné odchylky ve funkci kardiovaskulárního systému. Rozhodnutí, zda je pokles krevního tlaku v důsledku poruchy afterloadu, preloadu nebo kontraktility, je velmi obtížné až nemožné pouze na podkladě základních parametrů. Dokonce jejich změna v čase nemusí být dostatečně senzitivní a specifická pro sledování odpovědi na pokusnou intervenci (tekutinová výzva). Z těchto důvodů se dnes zvláště u rizikových nemocných setkáváme s požadavkem jisté formy rozšířené hemodynamické monitorace. Rozvoj počítačové techniky v posledních několika dekádách umožnil aplikovat v reálné
praxi složité výpočetní modely a algoritmy. Dnes máme díky tomu k dispozici celou řadu monitorů pracujících na několika fyzikálních principech, které umožňují nejen sledování tlakových, ale také průtokových parametrů kardiovaskulárního systému.(29) Pravděpodobně nejrozšířenější technologií jsou přístroje založené na analýze arteriální křivky ať už získané přímo z některé z tepen, nebo právě neinvazívně cestou aplanační tonometrie či Peňázovou volume clamped metodou.
Rozvoj technologie beat-to-beat analýzy zlepšil naše možnosti, jak odlišit malé změny s krátkou časovou konstantou (pasivní zvednutí nohou, interakce srdce-plíce). Na sledování a reaktivitě systému v čase založil Michael Pinsky a další teorii funkční hemodynamické monitorace.(30) Cílem této formy sledování je zhodnocení nikoli aktuální volémie nebo systémové rezistence, ale schopnosti předpovědět nebo zhodnotit reakci kardiovaskulárního systému na příslušnou léčebnou (nebo testovací intervenci). Různé parametry potom umožňují odlišení reaktivity na podání tekutiny (tzv. fluid responsiveness), vazopresorů nebo zhodnocení stažlivosti srdce.
Z pohledu podání tekutin je asi nejdůležitější využití monitorovací techniky k předpovědi případné reakce na podání tekutiny.(31) Obecně má podání tekutiny význam pouze u skupiny tzv. fluid-respondérů, nelze ovšem tvrdit, že každý fluid-respondér je indikován k podání tekutin per se. Důležitým aspektem je, že tyto techniky umožní posoudit reakci na podanou tekutinu před jejím faktickým podáním, a tedy mohou zabránit podání nežádoucímu. Typickým zástupcem, v klinické praxi hojně užívaným, je variabilita tepového objemu a z ní odvozené parametry při řízené ventilaci přetlakem. Tento známý fenomén interakce srdce a plic je odvozen z fenoménu Kussmaulova pulsus paradoxus a využíván cyklických, relativně konstantních změn v preloadu levé komory v důsledku řízené ventilace.(32) Nespornou výhodou parametru je široká dostupnost díky přenosu změny nejen na pulzní nebo systolický tlak, ale také na průtokové parametry měřitelné dopplerovskou sonografií nebo dokonce na pletysmografickou křivku. To umožňuje zcela neinvazívní stanovení u celé řady pacientů. V současné době existuje celá řada studií potvrzujících vynikající prediktivní schopnosti těchto parametrů a také řada studií prokazujících efektivitu takto vedené tekutinové terapie.(33) Na druhou stranu je užití dynamické variability toku zatíženo významnými chybami a rizikem misinterpretace u nemocných s malými dechovými objemy, při spontánní ventilaci a srdečních arytmiích, ale také u těch, kde jsou změny v preloadu levé komory zatlačeny do pozadí jinými vlivy (například plicní hypertenze apod.).(34) Správné užití je tedy možné jen po zralém uvážení možných ostatních vlivů u toho kterého pacienta.
Ostatní prediktory reakce na podání tekutiny u anestezovaných pacientů jsou významně omezené. Užití testu zvednutých nohou je při probíhající operaci většinou nemožné, jakkoli spolehlivý je tento parametr v intenzívní péči.(35) Ostatní manévry typu end-exspirační okluze(36) nebo mini-fluid challenge (extrémně rychlé podání minimálního objemu 50-100 ml)(37) jsou pro rutinní doporučení zatím nedostatečně ověřeny.
Podání bolusu objemu typu „tekutinová výzva“ (fluid challenge) je jednou z možností, jak se vyrovnat s problémem nedostatečné možnosti predikce.(38) Důležitým aspektem je nejen rychlost podání, ale také důsledné zaznamenání změn hemodynamických parametrů před a po podání. Z tohoto důvodu je vhodné zamezit interferenci ostatních vlivů v průběhu podávání bolusu (například chirurgická manipulace, změna dávky vazpresoru nebo anestetika), což může užití v anestezii významně omezovat. Dalším důležitým předpokladem správného použití tekutinové výzvy je sledování tzv. průtokových parametrů, tedy změna tepového objemu nebo z ní odvozené parametry (velikost velocity-time intervalu při užití dopplerovské monitorace, méně přesné je užití pulzního tlaku). Změna základních hemodynamických parametrů (krevní tlak, tepová frekvence) je bohužel příliš nepřesná a umožní jen zhodnocení u významně hypovolemických pacientů.(39)
VOLBA ROZTOKU
Volba vhodného náhradního roztoku pro perioperační infúzní terapii je do značné míry dalším kontroverzním tématem. Otázka užívání krystaloidních a koloidních náhrad doznala ve výkladu Chappella et al., založeném na znalostech endoteliální GLX, jisté patofyziologické racionality.(40) Ačkoli objemový efekt stávajících izoonkotických koloidů nedosahuje předpokládané čtyřnásobné účinnosti oproti krystaloidům, existující práce u anestezovaných osob potvrzují, že jejich podání je spojeno s výraznější (cca dvojnásobnou) a déletrvající expanzí cirkulujícího objemu.(41) Z tohoto pohledu je možno považovat za rozumné užití koloidních náhrad ke krytí intravaskulárních ztrát u nemocných s intaktní GLX.(40) U nemocných s významně porušenou GLX je užití koloidních náhrad spojeno s únikem onkoticky aktivních látek do intersticia. V případě umělých koloidů (hlavně na bázi hydroxy-etylškrobu) může být potom jejich zvýšená extravazace spojena s nežádoucími účinky (hlavně ve smyslu zhoršení renálních funkcí(42, 43)). Situace většiny pacientů podstupujících elektivní zákroky ale spíše odpovídá stavu s intaktní GLX, není proto s podivem, že ve většině prací zabývajících se perioperační cílenou hemodynamickou terapií bylo pro expanzi cirkulujícího objemu užito koloidů a přitom nebyl v těchto situacích pozorován žádný nežádoucí efekt na renální funkce. Dokonce v Brienzově metaanalýze byly tyto postupy spojeny se snížením výskytu pooperační renální dysfunkce.(11) Zda je tento efekt dán zlepšením perfúze ledvin u optimalizovaných pacientů a do jaké míry se i v tomto případě uplatňuje nefrotoxický vliv, zatím nelze rozklíčovat. Důležité je porovnání, které provedli britští autoři: u pacientů podstupujících kolorektální operace porovnávali optimalizované nemocné pomocí koloidů a krystaloidů. V obou případech pozorovali stejný klinický výsledek, pacienti optimalizováni krystaloidy ovšem měli významně větší 24hodinovou tekutinovou bilanci.(44) Souhrnnou analýzu několika obdobných prací publikovali v nedávné době i brazilští autoři,(45) výsledek je ale zatížen extrémně malým množstvím participantů a významně zkreslen zařazením výsledků dlouhodobého sledování v jedné z prací.(46) Do jaké míry platí uvedené výsledky i pro ostatní koloidní náhrady (5 % albumin, želatina), není v současné době zřejmé. Restrikce užití koloidů (hlavně na bázi HES) v perioperační péči tedy není tak jednoznačná. Jejich použití by ale mělo být uváženo rizikem vzniku nežádoucích účinků a pouze k racionálně vedené snaze o normalizaci cirkulujícího objemu.
Druhým diskutovaným faktorem z pohledu volby roztoku je jeho iontové složení. Některé dosud publikované práce svědčily pro zvýšené riziko užívání hyperchloremických roztoků.(47) V rozsáhlé americké analýze byla dokonce sérová hodnota chloridů u pacientů v pooperačním období nezávislým prediktorem mortality.(48) Na druhou stranu rigorózně vedená multicentrická práce SPLIT z prostředí významně rizikovějšího (tedy u nejen operovaných, ale i kriticky nemocných pacientů) nepotvrdila zvýšené riziko rozvoje renální dysfunkce a vliv hladiny chloridů na klinický výstup pacientů v intenzívní péči.(49) Z těchto důvodů nelze bezvýhradně upřednostnit užití balancovaných či nebalancovaných roztoků, přestože soudobá literatura se mírně kloní k preferenci roztoků balancovaných, pokud nejde o některé specifické situace.
RACIONÁLNÍ TEKUTINOVÁ TERAPIE PŘI ANESTEZII
Jak již bylo zmíněno, racionální pohled na tekutinovou terapii v perioperačním období by v sobě měl integrovat jednak otázky indikace (substituce celkového tekutinového deficitu nebo náhrada akutní ztráty cirkulujícího objemu), míru postižení endoteliální permeability a z pohledu kardiovaskulárního hlavně odlišení změn cévního tonu a kardiovaskulární výkonnosti. U pacientů podstupujících plánované méně extenzívní výkony je míra postižení cévní permeability velmi malá, stejně tak jsou minimální i ztráty do hypotetického (a v realitě téměř neexistujícího) třetího prostoru. Při běžně prováděné předoperační přípravě pacient nepřichází k operačnímu zákroku významně dehydratován, zvlášť pokud je dbáno na podávání bazální infúze v průběhu lačnění.(50) Potřeba udržovací infúze krystaloidů v předoperačním, ale i operačním období zřídka překračuje 1 ml/kg/h.(4) Z kontextu operačního zákroku potom můžeme odlišit dva diametrálně odlišné případy. Reálná situace pak v zásadě osciluje mezi těmito extrémy. První je nemocný s dostatečnou funkční rezervou podstupující menší výkon s minimální aktivací systémové zánětlivé odpovědi. Tento pacient vstupuje do výkonu ve svém běžném normovolemickém (ale fluid responzívním stavu). V důsledku vazo- a venodilatace u něj v průběhu anestezie dochází k poklesu preloadu, a tedy i srdečního výdeje. Případné navyšování cirkulujícího objemu vede s ohledem na kardiální rezervu k navýšení srdečního výdeje, a tedy i k normalizaci průtokových parametrů. Po ukončení anestezie ovšem dochází k normalizaci cévního tonu a pacient se stává hypoteticky hypervolemickým. S ohledem na vysokou toleranci ke změnám tekutin (Obr. - pozice 2) nemusí v tomto případě dojít k rozvoji významných komplikací. Někteří autoři ale u populace pacientů středního rizika pozorovali tendenci k nárůstu délky hospitalizace nebo subklinické známky mírného přetížení tekutinami.(51, 52) Užití sofistikovaných postupů k monitoraci potřeby tekutin u této populace je spíše sporné. Nedávno publikovaná práce našeho kolektivu ale podporuje domněnku, že racionální protokol s restrikcí udržovacích infúzí a bolusovým podáváním tekutin k udržení centrální volémie s využitím neinvazívních monitorovacích prostředků může vézt ke snížení množství celkově podávaných tekutin a zlepšení pooperačního stonání.(53) Některé práce poukazují na fakt, že i při absenci sofistikované rozšířené monitorace hemodynamiky je možné dosáhnout uspokojivých výsledků. Takzvané „zero-ballance“, tedy snahy o dosažení minimální pozitivní tekutinové bilance v průběhu anestezie, kterou je pacient schopen mobilizovat v následujících 1-2 dnech, bylo u pacientů v rámci ERAS (Enhanced Recovery After Surgery) protokolu dosaženo stejných výsledků jako při snaze o cílenou hemodynamickou péči.(54, 55) Druhým extrémem je vysoce rizikový pacient s malou kardiální rezervou podstupující extenzívní chirurgický zákrok. Zde bylo naopak opakovaně prokázáno, že optimalizace cévní náplně a případné navýšení srdečního výdeje vedou ke zlepšení pooperačního výstupu.(56, 57) U těchto rizikových nemocných je často indikováno užití náročnějších monitorovacích technik obvykle i s přesahem do časného pooperačního období. Dosažení centrální euvolémie postupy opakovaných tekutinových výzev (tzv. stroke volume maximization) nebo s užitím některého z prediktorů odpovědi na podání tekutin (optimalizace pomocí variace tepového objemu či pulzního tlaku) je prvotní premisou další hemodynamické péče.(58) Pečlivé sledování adekvátnosti dodávky kyslíku ať už zhodnocením centrální žilní saturace, nebo změny hladiny laktátu, v kombinaci s parametry rozšířené hemodynamické monitorace dále umožňuje titrování dávky vazopresoru nebo inotropika.(59) Tyto postupy jsou vedle doporučení národními anesteziologickými společnostmi (Velké Británie,(60) Francie,(61) Španělska(62)) také součástí evropských doporučení pro nekardiochirurgické operační zákroky.(63) Vedle tekutin podávaných k optimalizaci cévní náplně se v publikovaných pracích setkáváme se stále se snižujícími dávkami udržovacích infúzí. Současný racionální postup tedy velí podávat kontinuálně jen minimální množství krystaloidů (1-3 ml/kg/h) ke krytí diurézy a extrarenálních ztrát. Optimální je podávání pomocí infúzní pumpy, které zabrání nechtěným odchylkám. Opakované bolusy k dosažení euvolémie mohou být prováděny podle stávajících prací jak krystaloidy, tak přírodními či umělými koloidy při respektování jejich rizik a nežádoucích účinků.
ZÁVĚR
Podání infúzních roztoků pacientům v perioperačním období je léčebný postup jako jakýkoli jiný. Z těchto důvodů bychom i na něj měli aplikovat princip „noli nocere“ a zatěžovat naše nemocné vždy jen do takové míry, která je spojena s pozitivním dopadem. V současné době máme k dispozici celou řadu informací, které nám umožňují upravit a individualizovat tekutinovou terapii u operačního stolu či lůžka nemocného a tím dosáhnout lepších léčebných výsledků.
Podpora: vědecká práce v oblasti hemodynamiky a tekutinové terapie je podpořena následujícími granty: Rozvojový projekt P36 „PRVOUK“ Univerzity Karlovy a Grant no. 15-31881A Ministerstva zdravotnictví ČR.
Prohlášení: autoři v souvislosti s tématem práce nemají střet zájmů.
**
Literatura
1. STARLING, EH. On the Absorption of Fluids from the Connective Tissue Spaces. J Physiol, 1896, 19, p. 312-326.
2. WOODCOCK, TE., WOODCOCK, TM. Revised Starling equation and the glycocalyx model of transvascular fluid exchange: an improved paradigm for prescribing intravenous fluid therapy. Br J Anaesth, 2012, 108, p. 384-394.
3. LEVICK, JR., MICHEL, CC. Microvascular fluid exchange and the revised Starling principle. Cardiovasc Res, 2010, 87, p. 198-210.
4. CHAPPELL, D., JACOB, M., HOFMANN-KIEFER, K., et al. A rational approach to perioperative fluid management. Anesthesiology, 2008, 109, p. 723-740.
5. CHAWLA, LS., INCE, C., CHAPPELL, D., et al. Vascular content, tone, integrity, and haemodynamics for guiding fluid therapy: a conceptual approach. Br J Anaesth, 2014, 113, p. 748-755.
6. HAHN RG. Why are crystalloid and colloid fluid requirements similar during surgery and intensive care? Eur J Anaesthesiol, 2013, 30, p. 515-518.
7. OH, AY., HWANG, JW., SONG, IA., et al. Influence of the timing of administration of crystalloid on maternal hypotension during spinal anesthesia for cesarean delivery: preload versus coload. BMC Anesthesiol, 2014, 14, p. 36.
8. JAMES, MFM., MICHELL, WL., JOUBERT, IA., et al. Resuscitation with hydroxyethyl starch improves renal function and lactate clearance in penetrating trauma in a randomized controlled study: the FIRST trial (Fluids in Resuscitation of Severe Trauma). Br J Anaesth, 2011, 107, p. 693-702.
9. MYTHEN, MG. Postoperative gastrointestinal tract dysfunction. Anesth Analg, 2005, 100, p. 196-204.
10. GIGLIO, MT., MARUCCI, M., TESTINI, M., et al. Goal-directed haemodynamic therapy and gastrointestinal complications in major surgery: a meta-analysis of randomized controlled trials. Br J Anaesth, 2009, 103, p. 637-646.
11. BRIENZA, N., GIGLIO, MT., MARUCCI, M., et al. Does perioperative hemodynamic optimization protect renal function in surgical patients? A meta-analytic study. Crit Care Med, 2009, 37, p. 2079-2090.
12. DALFINO, L., GIGLIO, MT., PUNTILLO, F., et al. Haemodynamic goal-directed therapy and postoperative infections: earlier is better. a systematic review and meta-analysis. Crit Care, 2011, 15, R154.
13. MEREGALLI, A., OLIVEIRA, RP., FRIEDMAN, G. Occult hypoperfusion is associated with increased mortality in hemodynamically stable, high-risk, surgical patients. Crit Care, 2004, 8, R60-R65.
14. LEACH, RM., TREACHER, DF. The pulmonary physician in critical care * 2: oxygen delivery and consumption in the critically ill. Thorax, 2002, 57, p. 170-177. 15. PROWLE, JR., ECHEVERRI, JE., LIGABO, EV., et al. Fluid balance and acute kidney injury. Nature reviews. Nephrology, 2010, 6, p. 107-115.
16. LOWELL, JA., SCHIFFERDECKER, C., DRISCOLL, DF., et al. Postoperative fluid overload: not a benign problem. Crit Care Med, 1990, 18, p. 728-733.
17. SILVA, JM., DE OLIVEIRA, AMRR., NOGUEIRA, FAM., et al. The effect of excess fluid balance on the mortality rate of surgical patients: a multicenter prospective study. Crit Care, 2013, 17, R288.
18. BUNDGAARD-NIELSEN, M., SECHER, NH., KEHLET, H.,Liberal‘ vs.,restrictive‘ perioperative fluid therapy - a critical assessment of the evidence. Acta Anaesthesiol Scand, 2009, 53, p. 843-851.
19. BELLAMY, MC. Wet, dry or something else? Br J Anaesth, 2006, 97, p. 755-757. 20. THACKER, JKM., MOUNTFORD, WK., ERNST, FR., et al. Perioperative Fluid Utilization Variability and Association With Outcomes: Considerations for Enhanced Recovery Efforts in Sample US Surgical Populations. Ann Surg, 2016, 263, p. 502-510. 21. SHIRES, T., WILLIAMS, J., BROWN, F. Acute change in extracellular fluids associated with major surgical procedures. Ann Surg, 1961, 154, p. 803-810.
22. BRANDSTRUP, B., SVENSEN, C., ENGQUIST, A. Hemorrhage and operation cause a contraction of the extracellular space needing replacement - evidence and implications? A systematic review. Surgery, 2006, 139, p. 419-432.
23. SHARPEY-SCHAFER, EP. Venous tone. Br Med J, 1961, 2, p. 1589-1595.
24. GOODCHILD, CS., SERRAO, JM. Cardiovascular effects of propofol in the anaesthetized dog. Br J Anaesth, 1989, 63, p. 87-92.
25. WOLFF, CB., GREEN, DW. Clarification of the circulatory patho-physiology of anaesthesia - implications for high-risk surgical patients. Int J Surg, 2014, 12, p. 1348-1356.
26. SHOEMAKER, W., WO, C., THANGATHURAI, D., et al. Hemodynamic patterns of survivors and nonsurvivors during high risk elective surgical operations. World J Surg, 1999, 23, p. 1264-1271.
27. Zásady bezpečné anesteziologické péče (Internet). (updated 2012; cited Jul 12, 2013). Available from: http://www.csarim.cz/Public/csim/22%20%20DP_safety_anesth_CSARIM_final_approval_140212.pdf 28. BENES, J., SIMANOVA, A., TOVARNICKA, T., et al. Continuous non-invasive monitoring improves blood pressure stability in upright position: randomized controlled trial. J Clin Monit Comput, 2015, 29, p. 11-17. doi: 10.1007/s10877-0149586-2. Epub 2014 May 20.
29. LEE, AJ., COHN, JH., RANASINGHE, JS. Cardiac output assessed by invasive and minimally invasive techniques. Anesthesiology Research and Practice, 2011, 2011, p. 475151.
30. PINSKY, MR. Functional hemodynamic monitoring. Intensive Care Med, 2002, 28, p. 386-388.
31. MARIK, PE. Hemodynamic parameters to guide fluid therapy. Transfusion Alter Transfusion Med, 2010, 11, p. 102-112.
32. CECCONI, M., RHODES, A. Pulse pressure: more than 100 years of changes in stroke volume. Intensive Care Med, 2011, 37, p. 898-900.
33. BENES, J., GIGLIO, M., BRIENZA, N., et al. The effects of goal-directed fluid therapy based on dynamic parameters on post-surgical outcome: a meta-analysis of randomized controlled trials. Crit Care, 2014, 8, p. 584.
34. MICHARD, F., CHEMLA, D., TEBOUL, JL. Applicability of pulse pressure variation: how many shades of grey? Crit Care, 2015. 19, p. 144.
35. MONNET, X., MARIK, P., TEBOUL, JL. Passive leg raising for predicting fluid responsiveness: a systematic review and meta-analysis. Intensive Care Med, 2016, Jan 29. [Epub ahead of print] 36. SILVA, S., JOZWIAK, M., TEBOUL, JL., et al. End-expiratory occlusion test predicts preload responsiveness independently of positive end-expiratory pressure during acute respiratory distress syndrome. Crit Care Med, 2013, 41, p. 1692-1701. 37. GUINOT, PG., DE BROCA, B., BERNARD, E., et al. Respiratory stroke volume variation assessed by oesophageal Doppler monitoring predicts fluid responsiveness during laparoscopy. Br J Anaesth, 2014, 112, p. 660-664.
38. VINCENT, JL., WEIL, MH. Fluid challenge revisited. Crit Care Med, 2006, 34, p. 1333-1337.
39. LAKHAL, K., EHRMANN, S., PERROTIN, D., et al. Fluid challenge: tracking changes in cardiac output with blood pressure monitoring (invasive or non-invasive). Intensive Care Med, 2013, 39, p. 1953-1962.
40. CHAPPELL, D., JACOB, M. Role of the glycocalyx in fluid management: Small things matter. Best Pract Res Clin Anaesthesiol, 2014, 28, p. 227-234.
41. HARTOG, CS., KOHL, M., REINHART, K. A systematic review of third-generation hydroxyethyl starch (HES 130/0.4) in resuscitation: safety not adequately addressed. Anesth Analg, 2011, 112, p. 635-645.
42. MYBURGH, JA., FINFER, S., BELLOMO, R., et al. Hydroxyethyl starch or saline for fluid resuscitation in intensive care. N Engl J Med, 2012, 367, p. 1901-1911.
43. PERNER, A., HAASE, N., GUTTORMSEN, AB., et al. Hydroxyethyl Starch 130/0.42 versus Ringer‘s Acetate in Severe Sepsis. N Engl J Med, 2012, 367, p. 124-134. 44. YATES, DRA., DAVIES, SJ., MILNER, HE., et al. Crystalloid or colloid for goal-directed fluid therapy in colorectal surgery. Br J Anaesth, 2014, 112, p. 281-289. 45. RIPOLLÉS, J., ESPINOSA, Á., CASANS, R., et al. Colloids versus crystalloids in objective-guided fluid therapy, systematic review and meta-analysis. Too early or too late to draw conclusions. Braz J Anesth, 2015, 65, p. 281-291.
46. FELDHEISER, A., PAVLOVA, V., BONOMO, T., et al. Balanced crystalloid compared with balanced colloid solution using a goal-directed haemodynamic algorithm. Br J Anaesth, 2013, 110, p. 231-240.
47. SHAW, AD., BAGSHAW, SM., GOLDSTEIN, SL., et al. Major complications, mortality, and resource utilization after open abdominal surgery: 0.9% saline compared to Plasma-Lyte. Ann Surg, 2012, 255, p. 821-829.
48. McCLUSKEY, SA., KARKOUTI, K., WIJEYSUNDERA, D., et al. Hyperchloremia after noncardiac surgery is independently associated with increased morbidity and mortality: a propensity-matched cohort study. Anesth Analg, 2013, 117, p. 412-421. 49. YOUNG, P., BAILEY, M., BEASLEY, R., et al. Effect of a Buffered Crystalloid Solution vs Saline on Acute Kidney Injury Among Patients in the Intensive Care Unit: The SPLIT Randomized Clinical Trial. JAMA, 2015, 314, p. 1701-1710.
50. MULLER, L., BRIťRE, M., BASTIDE, S., et al. Preoperative fasting does not affect haemodynamic status: a prospective, non-inferiority, echocardiography study. Br J Anaesth, 2014, 112, p. 835-841.
51. LAI, CW., STARKIE, T., CREANOR, S., et al. Randomized controlled trial of stroke volume optimization during elective major abdominal surgery in patients stratified by aerobic fitness. Br J Anaesth, 2015, 115, p. 578-589.
52. CHALLAND, C., STRUTHERS, R., SNEYD, JR., et al. Randomized controlled trial of intraoperative goal-directed fluid therapy in aerobically fit and unfit patients having major colorectal surgery. Br J Anaesth, 2012, 108, p. 53-62.
53. BENES, J., HAIDINGEROVA, L., POUSKA, J., et al. Fluid management guided by a continuous non-invasive arterial pressure device is associated with decreased postoperative morbidity after total knee and hip replacement. BMC Anesthesiol, 2015, 15, p. 148.
54. VOLDBY, AW., BRANDSTRUP, B. Fluid therapy in the perioperative setting -a clinical review. J Int Care, 2016, 4, p. 27.
55. BRANDSTRUP, B., SVENDSEN, PE., RASMUSSEN, M., et al. Which goal for fluid therapy during colorectal surgery is followed by the best outcome: near-maximal stroke volume or zero fluid balance? Br J Anaesth, 2012, 109, p. 191-199.
56. GROCOTT, MPW., DUSHIANTHAN, A., HAMILTON, MA., et al. Perioperative increase in global blood flow to explicit defined goals and outcomes after surgery: a Cochrane Systematic Review. Br J Anaesth, 2013, 111, p. 535-548.
57. HAMILTON, MA., CECCONI, M., RHODES, A. A Systematic Review and Meta-Analysis on the Use of Preemptive Hemodynamic Intervention to Improve Postoperative Outcomes in Moderate and High-Risk Surgical Patients. Anesthesia & Analgesia, 2011, 112, p. 1392-1402.
58. LEES, N., HAMILTON, M., RHODES, A. Clinical review: Goal-directed therapy in high risk surgical patients. Crit Care, 2009, 13, p. 231.
59. BENES, J., PRADL, R., CHYTRA, I. Perioperative Hemodynamic Optimization: A Way to Individual Goals. In VINCENT, JL. (Ed.), Annual Update in Intensive Care and Emergency Medicine 2012. Berlin : Springer; 2012. p. 900.
60. NICE medical technologies guidance 3. CardioQ-ODM oesophageal doppler monitor (Internet). (updated 2011; cited Available from: http://www.nice.org.uk/ nicemedia/live/13312/52624/52624.pdf 61. Strategy for perioperative vascular filling - Guidelines for perioperative haemodynamic optimization. Experts‘ Formalized Recommendations, French Society of Anaesthesia and Intensive Care (SFAR), Validation by the administrative council of SFAR on 19 October 2012 (Internet). (updated 2012; cited Available from: http://www.aidara.fr/docs/confconsensus/RFEremplissage-SFAR2012.pdf
62. Clinical guidelines for perioperative hemodynamic optimization in adult patients during non-cardiac Sumery. (Internet). (updated 2015; cited Available from: https://www.sedar.es/media/2015/12/Edwards-hemodynamic-guidelines.pdf 63. KRISTENSEN, SD., KNUUTI, J., SARASTE, A., et al. 2014 ESC/ESA Guidelines on non-cardiac surgery: cardiovascular assessment and management: The Joint Task Force on non-cardiac surgery: cardiovascular assessment and management of the European Society of Cardiology (ESC) and the European Society of Anaesthesiology (ESA). Eur Heart J, 2014, 35, p. 2383-2431.
KLÍČOVÁ SLOVA tekutinová terapie * anestezie * hemodynamika SUMMARY Benes, J., Pouska, J. Fundamentals of rational fluid management in anesthesia Fluid management is a very important part of everyday anestesia care. In recent years our possinilities for monitoring of the cardiovascular systém improved significantly. Besides, evidence has accumulated regarding the impact of fluid type and kontent as well as perioperative ballance on the postoperative outcome. This review article reviews new aspects of fluid fysiology and thein implications for routine anesthesia care. KEY WORDS fluid management * anesthesia * hemodynamics
O autorovi| Doc. MUDr. Beneš Jan, Ph. D., MUDr. Pouska Jiří, Univerzita Karlova, Lékařská fakulta a Fakultní nemocnice Plzeň, Klinika anesteziologie, resuscitace a intenzivní medicíny e-mail: benesj@fnplzen.cz
Obr. Bellamyho „U“ - křivka volemické tolerance - schematické znázornění pacientů s malou (1) a velikou (2) tolerancí k k hypo- či hypervolémii.