KPB ve Sistemik Etkiler

1.2.4.1. KPB’a Bağlı Sistemik İnflamatuar Yanıt (SIR)

Kardiyak cerrahiyi takiben gelişebilen sistemik inflamasyon multifaktöriyel olmaktadır. Doku hasarı, endotoksemi ve KPB esnasında kanın yabancı bir yüzey ile temasının kardiyak cerrahi hastalarında sistemik inflamatuar yanıtı başlatan temel neden olduğu bilinmektedir (Paç ve ark 2004)

Sistemik inflamasyon organ hasarı oluşturmayan hafif formdan, multiple organ disfonksiyonu ve ölüme neden olan şiddetli formlarla karakterize bir duruma neden olmaktadır (Çelebioğlu ve Özer 2004). Bu inflamasyon postoperatif dönemde komplikasyonlara sebep olan proinflamatuar sitokinlerin üretimi ile karakterizedir. Buna göre;

-KPB’da kanın yabancı yüzey ile temasından dolayı immün sistem aktive olmaktadır.

-Aortun klemplenmesi sonucunda hipoperfüzyona bağlı organ iskemisi gelişebilmektedir. Klempin kaldırılmasıyla da perfüzyon yeniden sağlanacağından dolayı gelişen iskemi-reperfüzyon hasarı, inflamatuar yanıtın aktivasyonunda önemli rol oynamaktadır.

-KPB’da gelişen splanknik hipoperfüzyon endotoksemiye neden olmaktadır. Endotoksemi, inflamatuar kaskadı indirekt olarak uyarabilmektedir (Duran 2004) İnflamasyona bağlı hücre hasarına ait teorilerin pek çoğunun temeli nötrofil ve lökosit aktivasyonuna dayanmaktadır. Nötrofil aktivasyonu serbest oksijen radikallerinin, intraselüler proteazların ve araşidonik asit metabolitlerinin salınmasına neden olmaktadır. Ayrıca makrofaj ve trombositlerden açığa çıkan metabolitler de doku hasarına neden olmaktadır.

Sistemik inflamasyonun fizyolojik mediatörleri;

Sitokinler: Fazla miktardaki sitokinler, sistemik inflamasyonun artmasına ve bu şekilde sekonder doku hasarına sebep olmaktadırlar. Kardiyak cerrahide en fazla salınan sitokinler TNF, IL-1, IL-1ra, IL-6, IL-8 ve IL-10 olarak bilinmektedir (Çelebioğlu ve Özer 2004).

Tümör nekroz faktör (TNF): Makrofaj ve diğer proinflamatuar hücrelerin aktivasyonunu takiben kanda en erken saptanan sitokinlerden birisidir.

İnterlökinler (IL): Kardiyak cerrahi hastalarında TNF’in ortaya çıkışını takiben IL-1 düzeyi artmaktadır. Bu artış cerrahiyi takiben ilk gün en fazla düzeyde olmaktadır. IL-1 düzeyindeki artış vasküler endotelyel hücrelerde nitrik oksit sentezini uyararak sistemik vasküler dirençte düşüşe neden olabilmektedir.

Kompleman sistemi (C): Cerrahi uyarı ile C3a seviyesi etkilenmezken KPB sırasında kompleman sisteminde artış görülmektedir. Bu artışın postoperatif morbidite ile ilişkili olduğu düşünülmektedir. Endotoksin, komplemen ve sitokinlerin

potent aktivatörödür ve sistemik inflamasyonun başlamasını tetikleyen

komponenetlerden birisi olarak kabul edilmektedir Çelebioğlu ve Özer 2004).

1.2.4.2. KPB’a Endokrin Yanıt

KPB sırasında hipotermi, hemodilüsyon ve non-pulsatil akım sebebiyle insülin, prostaglandin ve renin salınımının arttığı gösterilmiştir. KPB’ın stres cevabı provake ettiği kan hormon düzeyleriyle ve plazmadaki vazoaktif maddelerle gösterilmiştir. Bu değişiklikler ise katekolamin salınımını stimule etmektedir.

Replogle ve arkadaşlarının yaptığı bir çalışmada bypass süresince plazma norepinefrin seviyesinin %200, plazma epinefrin seviyesinin ise %1500 düzeyinde bir artış olduğu gösterilmiştir (Replogle ark 1962). Philbin ve arkadaşları (Philbin ve ark 1982) ile Landymore ve arkadaşlarının (Landymore ve Kinley 1978) yaptığı iki ayrı çalışmada ise epinefrin ve norepinefrin seviye yükselmelerin bypassdan sonraki periyotta da devam ettiği gösterilmiştir.

Kortizol seviyesinin de KPB da arttığı ve bypassdan sonraki ilk gün seviyesinin pik yaptığı gösterilmiştir (Scott ve ark 1992)

Vasopressin düzeyi ise KPB süresince başlangıç değerinin 20 katına kadar çıkmaktadır (Philbin ve ark 1979, 1982). Hiperglisemiye KPB sırasında sık rastlanılmaktadır. Bunun birçok sebebi vardır. Bunlar; epinefrin salınımına sekonder olarak yükselen glikogenoliz cevap, hipotermiye cevap olarak gelişen insülin seviyeleri, glukoz tranportunun azalması, ekstrakorporeal dolaşımda insülin bağlanması olarak açıklanabilmektedir (Philbin ve ark 1982).

1.2.4.3. Kardiyopulmoner Bypassın Organlar Üzerinde Etkileri

KPB süresince vücudun oksijen dağılımı her zaman tüm organların ihtiyacını karşılayacak düzeyde sağlanamamaktadır. Bazı organlar iskemiye düşük toleranslı olduğundan dolayı yüksek risk altında olmaktadır. Bu organlardan en önemlileri beyin ve böbrek olarak bilinmektedir (Bradley ve John 1993). Böbrekler iskemiyi 370C’de 60 dakika tolere edebilmektedirler. Beyin bu konuda daha hassastır ve normotermik iskemiyi hasarsız olarak 2-4 dakikadan daha fazla tolere edememektedir(Christina 1995).

Üriner sistem: Renal disfonksiyon KPB sonrası %3-5 oranında görülmektedir ancak görüldüğü zaman yüksek mortalite ve morbiditeye sebep olmaktadır (Abel ve ark 1976, Hilberman ve ark 1979, Slogoff ve ark 1990). Birçok çalışmada sistemik basınç ile KPB sonrası böbrek disfonksiyonu karşılaştırılmış ve disfonksiyonlar genellikle önceden var olan renal bozukluklara ve uzamış KPB süresinde postoperatif hemodinamik instabiliteye bağlanmış, sistemik basınç ve KPB sırasındaki pompa akımı daha az suçlu olarak bulunmuştur(Abel ve ark 1976, Hilberman ve ark 1979, Koning ve ark 1987, Slogoff ve ark 1990).

Hepatik disfonksiyon: KPB süresince hepatik metabolizma, splanik yatakta kan akımının azalmasına bağlı olarak azalmaktadır. Hepatik kan akımının KPB’ın başlamasından sonra %19 azaldığı bildirilmiştir (Ghosh 2009). Postoperatif erken dönemde ise bazı karaciğer enzimlerinde geçici bir yükselme bildirilmiştir. Orta ve ağır derecede hepatik disfonksiyonlar ise nadirdir ve genellikle çoklu organ yetmezliği ile birlikte görülmektedir. Preoperatif karaciğer fonksiyon bozukluğu olan hastalarda ise postoperatif karaciğer yetmezliği gelişme riski artmaktadır.

Pankreatit: Pankreatit gelişmesi için serum amilaz değerinin 1.000 IU/I üzerinde olması gerekmektedir. Bu durum ise kardiyak cerrahi sonrası % 0.1-1 oranında görülmektedir (Ghosh 2009). Daha sık olarak karşılaşılan durum ise pankreatik hücre hasarıdır ve bu durumda serum amilaz değerinde minimal bir artış görülmektedir (Kay 2004, Ghosh 2009). Etyoloji ise perioperatif olarak splanknik yatakta kan akımının azalmasıyla ilgilidir ve bu durumun sonunda pankreatik iskemi meydana gelmektedir.

KPB sonrası görülen pankreatit risk faktörleri arasında ise;  Uzamış KPB,

 Hipotermi,

 Postoperatif düşük kardiyak output gelmektedir.

İntestinal Sistem: CPB’dan sonra intestinal permeabilite ve intestinal fonksiyonlar da etkilenmektedir. Yapılan çalışmalarda gastrointestinal sistem komplikasyonları %0,6-2 arasında görülmektedir. Bunların da %12-67’si mortal seyretmiştir. Bu komplikasyonların çoğu postoperatif düşük kardiyak output ile ilişkili bulunmuştur (Kay ve Munsch 2004).

Solonum sistemi: CPB sonrası pulmoner disfonksiyon kaçınılmaz bir sonuç olmaktadır. Pulmoner disfonksiyonlar atelektazi ve mikrovasküler geçirgenliğe sebep olan kompleman aktivasyonu gibi birçok faktöre bağlı olmaktadır. Hemodilüsyonun bu anlamda koruyucu olduğu düşünülmektedir. Hemodilüsyon ile kapiller geçirgenlik değişmektedir bu sayede de alveoler kapiller hasar azalmaktadır (Kay ve Munsch 2004). Mikroembolik olaylar da pulmoner dolaşım için büyük bir risk faktörü olarak bilinmektedir. CPB ile intrapulmoner şant ve alveoler kollaps insidansı artmaktadır.

Postoperatif pulmoner disfonksiyon gelişmesi için temel nedenler ise;  Atelektazi,

 Akciğerlerde su içeriğinin artmasına sebep olan; o Kapiller geçirgenliğin SIR sebebiyle artması,

o Postoperatif dönemde hemodinaminin aniden bozulması, o KPB süresince fazla miktarda sıvı yüklenmesi,

 KPB süresince kollaps olan akciğerlerden sürfaktan üretiminin değişmesi,  Statik ve dinamik akciğer kompliyansının azalması,

 Transfüzyon ile ilişkili akut akciğer hasarı,  Pnömotoraks veya hemotoraks,

 Sternotomi ile göğüs duvarı mekaniğinin değişmesi ve

 Frenik sinir hasarı ile diyafragma fonksiyonlarının bozulmasıdır (Ghosh 2009).

Endokrin Sistem: Tiroid, paratiroid, hipofiz, adrenal bezler ve pankreas KPB’tan etkilenmektedir. KPB sırasında heparin, hemodilüsyon, kanın yabancı yüzeyle teması, nonpulsatil akım, hipotermi ve akciğerlerin söndürülmesi normal nörohormonal cevabı değiştirmektedir.

Organlarda hipotermi derecelerine göre gözlenen değişiklikler tablo 1.6’da gösterilmiştir (Ghosh 2009).

Tablo 1.6: Farklı hipotermi derecelerinde gözlenen organ patofizyolojisi (Ghosh 2009).

Hafif Orta Derin 33-350C 28-330C <280C Nörolojik Konfüzyon

Amnezi Apati

Karar vermede güçlük

Bilinç bulanıklığı Pupiller dilatasyon

Koma

Otoregülasyon kaybı

Nöromusküler Titreme Ataksi

Konuşma bozukluğu

Kas ve eklem sertleşmesi Kas katılığı

Kardiyovasküler Taşikardi

Vazokonstrüksiyon CO yükselmesi

Bradikardi SVR yükselmesi Kardiyak output azalması EKG değişikliği -J dalgası -QRS genişlemesi -ST

elevasyonu/depresyonu -T dalga ters dönmesi -AV blok -QT uzaması Ağır bradikardi Asistoli Ventriküler fibrilasyon Respiratuar Taşipne Hb oksidasyon eğrisinde sola kayma Bradipne Bronkospazm Laktik asidoz Hb oksidasyon

eğrisinde sağa kayma

Renal/Metabolik Antidiüretik hormon direnci Soğuğun indüklediği diürez Glomerüler filtrasyonun azalması H+ ve glukoz emiliminin aalması Metabolik asidoz

Hematolojik Kan vizkositesinin yükselmesi ve hemokonsantrasyon

Koagülopati- intrensek ekstrensek yolak enzimlerinin inhibisyonu, trombosit aktivasyonu, trombositopeni

Lökosit tüketilmesi, nötrofil fonksiyonlarının ve bakteriyel fagositozun bozulması

Gastrointestinal Motilitenin azalması Akut pankreatit

İleus Gastrik ülser Hepatik disfonksiyon