Prečo vzniká fibrilácia predsiení po kardiochirurgických operáciách?

Souhrn

Fibrilácia predsiení (FP) je najčastejšie sa vyskytujúcou poruchou rytmu po kardiochirurgických operáciách. Jej incidencia sa pohybuje v rozmedzí 10– 65 %. Často sa prejavuje dyskomfortom pacienta, predlžuje hospitalizáciu, zvyšuje náklady spojené s operáciou a môže mať trvalý alebo rekurentný priebeh. Príčina vzniku pooperačnej FP je multifaktoriálna. Prevenciou sú farmakologické i nefarmakologické intervencie. Medzi konvenčné liečebné stratégie patrí kontrola komorovej frekvencie, obnovenie sínusového rytmu a prevencia tromboembolických príhod. Vypracovanie účinných liečebných postupov smerujúcich k poklesu vysokej incidencie pooperačnej FP môže mať v budúcnosti veľký význam.

Kľúčové slová:
fibrilácia predsiení –  kardiochiurgická operácia –  symptómy –  liečba

Úvod

Fibrilácia predsiení (FP) je najčastejšou poruchou srdcového rytmu po kardiochirurgických operáciách [1]. Vyskytuje sa v 10– 65 % [2], častejšie po operácii chlopní ako po koronárnych rekonštrukciách (CABG) [1]. Vzniká zvyčajne na 2.– 4. pooperačný deň [3], môže byť symptomatická alebo asymptomatická [4], obvykle je však dobre tolerovaná [5]. Často má prechodný charakter a mizne po zotavení mechanických a metabolických funkcií [6]. U viac než 90 % pacientov s fibriláciou predsiení po kardiochirugickej operácii sa popisuje 6– 8 týždňov po operácii opäť sínusový rytmus [7].

Patofyziologické mechanizmy

Patofyziologické procesy, ktoré sa podieľajú na rozvoji pooperačnej FP, sú multifaktoriálne. Patrí medzi ne nad­merná produkcia katecholamínov, autonómna nerovnováha v pooperačnom období a intersticiálna mobilizácia tekutín s následnými zmenami objemu cirkulujúcej krvi, neurohumorálne zmeny, ale aj možné ischemické poškodenie myokardu predsiení v dôsledku hypotenzie a nedostatoč­nej kardioprotekcie. Nemalou mierou k tomu prispieva aj trauma po chirurgickom reze a manipulácii so srdcom, lokálny zápal, znížená funkcia ĽK po operácii a anestézii s následným zvýšením tlaku v ľavej predsieni (schéma 1) [8]. Okrem toho sa popisuje mnoho ďalších faktorov, ktoré vplývajú na vznik atriálnej fibrilácie, je to predovšetkým dĺžka operačného výkonu, typ mimotelového obehu, metódy kardioprotekcie a hypotermia počas kardiochirurgickej operácie, predchá­dzajúca kardiochirurgická operácia, zvýšená pooperačná adrenergná podpora (KA), chronická renálna insuficiencia, atriálna arytmia pred operáciou, ale aj perikarditída [7,9].

Podľa Wijffelsa et al „fibrilácia predsiení plodí fibriláciu predsiení“ [10], preto by našou maximálnou snahou malo byť zabrániť jej vzniku alebo recidívam. FP spôsobuje rozličné formy predsieňovej remodelácie –  elektrickú, kontraktilnú a štrukturálnu [11]. Elektrická a kontraktilná remodelácia úzko súvisí s down- reguláciou L- typu Ca²⁺ kanálov a je plne reverzibilná po navodení sínusového rytmu [12]. Na druhej strane štrukturálna remodelácia zahŕňa paletu potencionálne ireverzibilných intra-  a extracelulárnych procesov. V štúdii Mayr et al sa pojednáva o metabolickej adaptácii pri FP a možnej úlohe ketónových látok pri jej vzniku a pretrvávaní. Počas FP bola dokumentovaná zvýšená hladina laktátu [13].

Vek

Mathew et al udáva vyššie riziko vzniku pooperačnej FP u pacientov starších ako 70 rokov [9]. Je to pravdepodobne spôsobené degeneratívnymi a zápalovými procesmi, ktoré vedú k zmene elektrofyziologických vlastností [14] sprevádzanými atrofiou a hromadením pigmentu lipofuscínu [15]. Tieto procesy sú potencionálnym prostredím, v ktorom dochádza k rozvoju pooperačnej fibrilácie predsiení.

Obezita

Mechanizmy, ktoré vedú k pooperačnej FP u obéznych osôb, nie sú presne známe. Dochádza pravdepodobne k zvýšeniu autonómneho tonusu, častejšie sa objavuje diastolická dysfunkcia a zvýšená neurohumorálna aktivácia [16,17]. U obéznych osôb sa predpokladá zvýšený oxidačný stres a lipoapoptóza, ktoré môžu participovať na vzniku pooperačnej FP [6]. V štúdii od Echahidi et al sa uvádza, že prítomnosť metabolického syndrómu u pacientov do 50 rokov zvyšuje 2,36- násobne riziko vzniku pooperačnej fibrilácie predsiení [6].

Zápal

Systémová zápalová reakcia organizmu ako nežiaduci účinok mimotelového obehu (MO) bola opísaná už v roku 1981 Kirklinom [18]. Pri kontakte krvi so syntetickým povrchom MO nastáva aktivácia proteínových a bunkových zložiek krvi. Nešpecifická zápalová reakcia vzniká okamžite po kontakte krvi s umelým povrchom a môže sa prejavovať klinicky. Špecifická imunitná reakcia sa rozvíja pomaly a obvykle sa v skorom pooperačnom priebehu klinicky neprejavuje [19]. Pooperačne nachádzame zápalové cytokíny, interleukíny (IL-1 β, IL-6, IL-8), tumor necrosis factor, trombocyty aktivujúce faktory, selektíny, kyslíkové radikály a ďalšie faktory [20]. Zápalová reakcia môže ovplyvniť vedenie vzruchu v predsieňach [21,22]. Za prediktor pooperačnej FP možno teda považovať zvýšenie hladiny C- reaktívneho proteínu (CRP > 3 mg/ l) [23], ale aj leukocytózu [24]. Pooperačná koncentrácia CRP koreluje nielen s rizikom vzniku pooperačnej FP, ale aj s výskytom a trvaním pooperačnej FP [25]. Nižší výskyt pooperačnej FP bol zaznamenaný u pacientov, ktorí sú operovaní bez použitia MO [26].

Oxidačný stres

Becker et al popisuje súvislosť medzi oxidačným stresom a fibriláciou predsiení [27]. Podobný vzťah uvádza aj Neumann et al [28]. Oxidačný stres môže spôsobiť elektroanatomickú remodeláciu a zvýšiť vulnerabilitu k pooperačnej FP tým, že sa skráti efektívna refraktérna perióda predsiení [29,30]. Pooperačnú FP sprevádza zvýšená aktivita NADPH oxidázy v predsieňach [25]. Kim et al [33] vo svojej práci popisuje, že NADPH oxidáza, NO syntáza a mitochondriálne oxidázy prispievajú k vzniku oxidačného stresu a elektrickej remodelácii u pacientov s FP. Hyperaktivita sympatika, ischemické/ reperfúzne poškodenie, alebo tachykardia, ktoré sa vyskytujú počas operácie srdca, môžu spôsobiť zvýšenie hladiny intracelulárneho kalcia cez L- typ Ca kanála a viesť k zvýšenej hladine reaktívnych foriem kyslíka [34]. Vysoké množstvo reaktívnych foriem kyslíka môže spôsobovať poškodenie DNA, apoptózu a dysfunkciu kardiomyocytov. Taktiež môže dôjsť k oxidačnému poškodeniu predsieňových myofibríl, čo vedie k predsieňovej kontraktilnej dysfunkcii [31]. Pokusmi na zvieracích modeloch sa zistilo, že pri FP vzrastie spotreba kyslíka predsieňami a koronárny prietok 3- násobne [13]. Následná vysoká energetická potreba pri perzistentnej FP môže viesť k vzniku trvalých zmien v predsieňach akými sú: bunková hypertrofia, myolýza, zmeny v mitochondriách a perinukleárna akumulácia glykogénu [31].

Farmakologická prevencia pooperačnej fibrilácie predsiení

Beta-blokátory

Beta-blokátory by sa pravdepodobne pred kardiochirurgickým výkonom nemali vynechať, pri ich užívaní sa predpokladá znížený výskyt pooperačnej arytmie [35]. Naznačuje to aj nedávno publikovaná metaanalýza 4 074 pacientov, kde sa pooperačná FP vyskytla len v 19 % pacientov užívajúcich beta-blokátory [36].

Amiodaron

Amiodaron má schopnosť blokovať i α-  a β-adrenergné receptory, a tým zmierňovať nadmernú stimuláciu sympatika u pacientov po kardiochirurgickej operácii. Dvojito slepá randomizovaná štúdia PAPABEAR (Prophylactic Oral Amiodarone for Prevention of Arrhytmias that Begin Early After Revascularisation, Valve Replacement, or Repair) priniesla nasledovné výsledky: u pacientov, ktorí užívali amiodaron, bol výskyt predsieňových tachyarytmií 16,1 %, pri užívaní placeba 29,5 % [37]. V štúdii ARCH (Amiodaron Reduction in Coronary Heart) u 300 pacientov bolo pooperačné podávanie amiodaronu spojené s nižším výskytom pooperačnej FP (35 % vs 47 %). Patel et al v štúdii s profylaktickým podávaním amiodaronu u 124 pacientov zaznamenal zníženie výskytu pooperačnej FP z 53 % v skupine pacientov, ktorým bolo podávané placebo, na 25 % v skupine pacientov, ktorým bol podávaný amiodaron [38]. Podľa odporúčaní Európskej kardiologickej spoločnosti predstavuje amiodaron vhodnú profylaktickú liečbu u pacientov s vysokým rizikom pooperačnej FP.

Sotalol, digoxín

K podávaniu sotalolu chýbajú dáta klinických štúdií, pri podávaní digoxínu sa nepredpokladá zníženie incidencie pooperačnej FP, je však vhodný na kontrolu rýchlej srdcovej frekvencie [9].

Blokátory kalciových kanálov

Blokátory kalciových kanálov znižujú riziko vzniku supraventrikulárnych tachykardií a FP. Ich použitie je však spojené s vyššou incidenciou AVB a syndrómom nízkeho srdcového výdaja [39].

Tzv. upstream terapia

Antiarytmický efekt sa pripisuje aj inhibítorom angiotenzín konvertujúceho enzýmu (ACE- I), čo zaznamenali viaceré štúdie (Val- HEFT, CHARM, SOLVD) [40]. Nedávno publikovaná randomizovaná štúdia ARMYDA- 3 (Atorvastatin for Reduction of MYocardial Dysrytmia After cardiac surgery) s 200 pacientmi zaznamenala pri profylaktickom podávaní atorvastatínu redukciu pooperačnej FP o 61 % [41], k podobnému výsledku dospel aj Marin et al na súbore 234 pacientov [42]. Predoperačné podávanie viacnenasýtených mastných kyselín (PUFA) neprinieslo očakávané výsledky [9]. Šetina et al na 110 pacientoch popísal nižší výskyt pooperačnej FP u tých, ktorí užívali nesteroidné antiflogistiká (NSA) (31,6 %), v porovnaní so skupinou bez NSA (47 %) [43]. Halonen et al sledoval účinok i.v. podávania kortikoidov po kardiochirurgickej operácii. Výskyt pooperačnej FP bol nižší u pacientov, ktorým bol podávaný hydrokortizón v porovnaní so skupinou, ktorí užívali placebo [44]. Nízka hladina magnézia v sére je bežným nálezom po kardiochirurgických výkonoch. Jeho profylaktické podávanie v skupine 1 853 pacientov však nepotvrdilo štatisticky významné zníženie pooperačnej FP [40].

Stimulácia predsiení

Pozitívny efekt sa predpokladá pri biatriálnej stimulácii, cieľom je potlačenie supraventikulárnych extrasystol, prípadne predsieňových tachykardií [45].

Farmakologická terapia pooperačnej fibrilácie predsiení

Predpokladom úspešnej liečby pooperačnej fibrilácie predsiení je zabezpečenie dostatočnej oxygenácie so saturáciou kyslíka nad 95 %, úprava parametrov vnú­torného prostredia (udržiavanie kália v rozmedzí 4,5– 5,5 mmol/ l) a úprava hypo-, resp. hypervolémie počas operácie a vo včasnom pooperačnom období.

Medzi konvenčné liečebné stratégie patrí:

1. Kontrola komorovej frekvencie –  liekom voľby sú krátkodobo pôsobiace beta-blokátory (esmolol, metoprolol), pri kontraindikácii možno podať amiodaron, digoxín, alebo verapamil [6].
2. Kontrola rytmu –  liekom voľby je amiodaron [6], ktorý je najčastejšie užívaným antiarytmikom v liečbe pooperačnej FP [37].

Ak vedie pooperačná FP k hemodynamickej nestabilite, akútnemu srdcovému zlyhaniu alebo ischémii myokardu, je potrebná okamžitá elektrická kardioverzia [46].

Antikoagulačná liečba pooperačnej fibrilácie predsiení

Pooperačná FP je spojená s trojnásobným rizikom vzniku cievnej mozgovej príhody (CMP) [47], ktorú možno redukovať antikoagulačnou terapiou. Na druhej strane včasná antikoagulačná liečba môže viesť k vyššiemu riziku krvácania, vzniku perikardiálnych výpotkov, až k tamponáde srdca [48].

V tejto súvislosti sa musí starostlivo zvážiť potenciálny prínos pre pacienta. Zvýšené riziko krvácania by mohlo prevážiť pozitívny efekt zníženia rizika CMP. V tejto otázke sa jednoznačne nezhodujú ani dostupné odporúčania. ACCP (The American College of Chest Physicians) odporúča antikoagulačnú terapiu najmä u vysoko rizikových pacientov s anamnézou CMP alebo TIA, u ktorých sa vyskytla pooperačná fibrilácia predsiení. V antikoagulačnej liečbe sa odporúča pokračovať ešte minimálne ďalších 30 dní, aj keď je u pacienta obnovený SR [42].

Európska spoločnosť kardiotorakálnej chirurgie odporúča začať plnú antikoagulačnú liečbu po 48 hodinách trvania pooperačnej fibrilácie predsiení. Odporúča podávať warfarín s účinnou hladinou INR 2– 3, alebo plnú dávku nízkomolekulárneho heparínu (LMWH) subkutánne [49]. Dĺžka podávania antikoagulačnej terapie nie je jednoznačne určená [40].

Niektorí autori odporúčajú postupovať podľa CHADS2 skóre, vzhľadom na jeho jednoduchosť a vysokú prediktívnu hodnotu, aj keď nezohľadňuje všetky známe faktory trombembolizmu [50,51]. Na našom pracovisku je u každého pacienta po kardiochirurgickej operácii aplikovaná liečba LMWH v profylaktickej dávke ako prevencia tromboembolizmu. Ak dôjde k rozvoju pooperačnej FP, pokračuje sa v aplikácii LMWH v plnej antikoagulačnej dávke.

Záver

Pooperačná FP je najčastejšie sa vyskytujúcou komplikáciou po kardiochirurgických operáciách. Napriek zlepšujúcim sa anestéziologickým a chirurgickým technikám je jej výskyt stále častý, preto sa v ostatných rokoch stala predmetom zvýšeného záujmu a intenzívneho výskumu. Vyšetrenie metabolických profilov by mohlo pomôcť klasifikovať pacientov, ktorí sú vysoko rizikoví k vzniku pooperačnej FP. Pokiaľ sa FP po operácii srdca objaví, môže viesť k vzniku pooperačných komplikácií, predlžuje hospitalizáciu a zvyšuje jej náklady. V súčasnosti je najúčinnejším antiarytmikom v liečbe pooperačnej FP amiodaron. Vypracovanie účinnejších liečebných postupov smerujúcich k poklesu výskytu pooperačnej FP môže mať v budúcnosti veľký význam.

MU Dr. Marta Jakubová
www.vusch.sk
e-mail: mjakubova@vusch.sk

Doručeno do redakce: 30. 7. 2010
Přijato po recenzi: 2. 11. 2010