Age-related features of central hemodynamics in sepsis. Article

S.А. Rautbart1,2, I.N. Tyurin1,3, S.N. Shurigin1,4, I.A. Kozlov1,2

1 City Clinical Hospital named V.M. Buyanov, Moscow, Russia

2 FUV SBHCI MR “MONIKI named M.F. Vladimirsky”, Moscow, Russia

3 “RNRU named N.I. Pirogov” Ministry of Health of Russia, Moscow, Russia

4 FSBI “Federal Science Center for Physical Culture and Sport”, Moscow, Russia

For correspondence: Sergey A. Rautbart — anesthesiologist of City Clinical Hospital named V.M. Buyanov, postgraduate of MONIKI named M.F. Vladimirsky, Mocsow; e-mail: raut2s@mail.ru

For citation: Rautbart SА, Tyurin IN, Shurigin SN, Kozlov IA. Age-related features of central hemodynamics in sepsis. Article. Annals of Critical Care. 2019;4:88–97.

DOI: 10.21320/1818-474X-2019-4-88-97


Abstract

Objective. To study the effect of the age of patients with sepsis on the level of central hemodynamic parameters (CHD) recorded in them upon admission to the intensive care unit and intensive care (ICU).

Materials and methods. Retrospectively analyzed the survey data of 54 patients with sepsis diagnosed in accordance with the criteria of “Sepsis-3”. The age of patients was 22–83 (49.6 ± 2.17) years; the severity of the condition upon admission to ICU on the APACHE II scale of 6–19 (12.3 ± 0.47) points, on the SOFA scale — 4–14 (8 [6.10]) points. In patients with sepsis, a number of indicators characterizing the pumping function of the heart (cardiac function index (CFI), global ejection faction (GEF), cardiac power index (CPI), cardiac index (CI)) are inversely correlated with age, and the global end-diastolic volume Index (GEDI) — in direct connection.

Results. In patients with sepsis, a number of CHD indicators had correlation with age:

CFI — rho = −0.681 (p < 0.0001), GEF — rho = −0.488 (p = 0.0002), CPI — rho = −0.438 (p = 0.0009), CI — rho = −0.395 (p = 0.0031) and GEDI — rho = 0.427 (p = 0.0013). Age > 62 years was a predictor of CFI < 4.5 min-1 (OR 1.1817, 95% CI 1.0642–1.3121; p < 0.0001) and GEF < 20 % (OR 1, 0741, 95% CI 1.0251-1.1255; p < 0.0006). Age > 64 years was a predictor of CI levels < 2.5 L / min / m2 (OR 1.0834, 95% CI 1.0200-1.1508; p < 0.0024). At the age of about 60, the likelihood of a decrease in heart rate and an increase in total peripheral vascular resistance also increased. Patients older than 62 years were more often diagnosed with concomitant hypertension (78 % and 12.5 %; p < 0.001), coronary heart disease (64 % and 7.5 %; p < 0.01) and post-infarction cardiosclerosis (7 % and 0 %; p = 0.02).

Conclusion. The high probability of a decrease in the efficiency of the pumping function of the heart, as well as comorbidity for cardiovascular diseases, should be taken into account when choosing optimal measures for intensive treatment and monitoring in geriatric patients with sepsis.

Keywords: sepsis, advanced and senile age, CHD, age-related features of CHD

Received: 26.09.2019

Accepted: 05.11.2019


References

  1. Заболотских И.Б., Горобец Е.С., Григорьев Е.В. и др. Периоперационное ведение гериатрический пациентов [проект клинических рекомендаций ФАР]. Вестник интенсивной терапии им. А.И. Салтанова. 2018; 1: 60–74. DOI: 10.21320/1818-474X-2018-1-60-74 [Zabolotskikh I., Gorobets E., Grigoriev E., Kozlov I., et al. Perioperative management of geriatric patients. Project of clinical recommendations. Vestnik intensivnoy terapii im. A.I. Saltanova. 2018; 1: 60–74. (In Russ)]
  2. Rich M.W., Chyun D.A., Skolnick A.H., et al. Knowledge Gaps in Cardiovascular Care of the Older Adult Population. Circulation. 2016; 133: 2103–2122. DOI: 10.1161/CIR.0000000000000380
  3. Клыпа Т.В., Козлов И.А. Обеспечение операций на открытом сердце у больных старшей возрастной группы — актуальная проблема кардиоанестезиологии. Клиническая геронтология. 2003; 2: 48–59.[Klypa T.V., Kozlov I.A. Ensuring open heart surgery in patients of an older age group is an urgent problem of cardioanesthesiology. Klinicheskaya gerontologiya. 2003; 2: 48–59. (In Russ)]
  4. Rowe T.A., McKoy J.M. Sepsis in older adults. Infect Dis Clin North Am. 2017; 31(4): 731–742. DOI: 10.1016/j.idc.2017.07.010
  5. Englert N.C., Ross С. The older adult experiencing sepsis. Crit Care Nurs Q. 2015; 38(2): 175–181. DOI: 10.1097/CNQ.0000000000000059
  6. Pisani М. Considerations in caring for the critically ill older patient. J Intensive Care Med. 2009; 24(2): 83–95. DOI: 10.1177/0885066608329942
  7. Martin G.S., Mannino D.M., Moss M. The effect of age on the development and outcome of adult sepsis. Crit Care Med. 2006; 34(1): 15–21. DOI: 10.1097/01.CCM.0000194535.82812.BA
  8. Козлов И.А., Тюрин И.Н., Раутбарт С.А. Ранние гемодинамические предикторы летального исхода абдоминального сепсиса. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2018; 15(2): 6–15. DOI: 10.21292/2078-5658-2018-15-2-6-15 [Kozlov I.A., Tyurin I.N., Rаutbаrt S.А. Early hemodynamic predictors of lethal outcomes of abdominal sepsis. Vestnik anesteziologii i reanimatologii. 2018; 15(2): 6–15. (In Russ)]
  9. De Gaudio A.R., Rinaldi S., Chelazzi C., Borracci T. Pathophysiology of Sepsis in the Elderly: Clinical Impact and Therapeutic Considerations. Current Drug Targets, 2009; 10(1): 60–70. DOI: 10.2174/138945009787122879
  10. Стражеско И.Д., Акашева Д.У., Дудинская Е.Н., Ткачева О.Н. Старение сосудов: основные признаки и механизмы. Кардиоваскулярная терапия и профилактика. 2012; 11(4): 93–100. [Strazhesko I.D., Akasheva D.U., Dudinskaya E.N., Tkacheva O.N. Vascular ageing: main symptoms and mechanisms. Kardiovaskulyarnaya terapiya i profilaktika. 2012; 11(4): 93–100. (In Russ)] DOI: 10.15829/1728-8800-2012-4-93-100
  11. Corcoran T.B., Hillyard S. Cardiopulmonary aspects of anaesthesia for the elderly. Best Pract Res Clin Anaesthesiol. 2011; 25(3): 329–354. DOI: 10.1016/j.bpa.2011.07.002
  12. Singer M., Deutschman C.S., Seymour C.W., et al. The Third International Consensus Definitions for Sepsis and Septic Shock (Sepsis-3). JAMA. 2016; 315(8): 801–810. DOI: 10.1001/jama.2016.0287
  13. Руднов В.А., Астафьева М.Н. Информационная значимость шкалы qSOFA для современной клинической медицины (обзор литературы). Вестник интенсивной терапии имени А.И. Салтанова. 2018; 4: 30–37.[Rudnov V.A., Astafyeva M.N. Information significance of the qSOFA scale for current clinical medicine. Literature review. Vestnik intensivnoy terapii im. A.I. Saltanova. 2018; 4: 30–37. (In Russ)] DOI: 10.21320/1818-474X-2018-4-30-37
  14. Витик А.А., Шень Н.П., Суханова Н.В., Пыленко Л.Н. Предикторы развития сепсиса и септического шока. Вестник интенсивной терапии. 2017; 3: 63–68. [Vitik A.A., Shen N.P., Sukhanova N.V., Pylenko L.N. Predictors of sepsis and septic shock. Vestnik intensivnoy terapii im. A.I. Saltanova. 2017; 3: 63–68. (In Russ)]
  15. Кузьков В.В., Киров М.Ю. Инвазивный мониторинг гемодинамики в интенсивной терапии и анестезиологи. 2-е изд. Архангельск: Северный гос. мед. университет, 2015. [Kuzkov V.V., Kirov M.Yu. Invasive hemodynamic monitoring in intensive care and anesthesiologists. 2-e izd. Arkhangelsk: Severnyy gosudarstvennyy meditsinskiy universitet, 2015. (In Russ)]
  16. Lakatta E.G. Levy D. Arterial and cardiac aging: major shareholders in cardiovascular disease enterprises: Part II: the aging heart in health: links to heart disease. Circulation 2003; 107: 346–354. DOI: 10.1161/01.cir.0000048893.62841.f7
  17. Shinmura K., Tamaki K., Sano M., et al. Impact of long-term caloric restriction on cardiac senescence: caloric restriction ameliorates cardiac diastolic dysfunction associated with aging. J Mol Cell Cardiol. 2011; 50: 117–127. DOI: 10.1016/j.yjmcc.2010.10.018
  18. Chang W.-T., Chen J.-S., Hung Y.-K., et al. Characterization of Aging-Associated Cardiac Diastolic Dysfunction. 2014; 9(5): e97455. DOI: 10.1371/journal.pone.0097455
  19. Лищук В.А. Система закономерностей кровообращения. Клиническая физиология кровообращения. 2005; 4: 14–24. [Lischouk V.A. System of laws of blood circulation. Klinicheskaya fiziologiya krovoobrashcheniya. 2005; 4: 14–24. (In Russ)]
  20. Ponikowski P., Voors A.A., Anker S.D., et al. 2016 ESC Guidelines for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure: The Task Force for the diagnosis and treatment of acute and chronic heart failure of the European Society of Cardiology (ESC). Developed with the special contribution of the Heart Failure Association (HFA) of the ESC. Eur J Heart Fail. 2016; 18(8): 891–975. DOI: 10.1002/ejhf.592
  21. Ritter S., Rudiger A., Maggiorini M. Transpulmonary thermodilution-derived cardiac function index identifies cardiac dysfunction in acute heart failure and septic patients: an observational study. Crit Care. 2009; 13(4): R133–R143. DOI: 10.1186/cc7994
  22. Aguilar G., Belda F.J., Ferrando C., Jover J.L. Assessing the left ventricular systolic function at the bedside: the role of transpulmonary thermodilution-derived indices. Anesthesiol Res Pract. 2011; 2011. Article ID 927421. DOI: 10.1155/2011/927421
  23. Клыпа Т.В., Ермоленко А.Е., Ильницкий В.В., Козлов И.А. Общая анестезия, гемодинамика и гормональные показатели у больных старшего возраста, оперируемых с применением искусственного кровообращения. Клиническая геронтология. 2003; 9(2): 27–35.[Klypa T.V., Ermolenko A.E., Ilnitskiy V.V., Kozlov I.A. General anesthesia, hemodynamic and hormonal parameters in patients of older age, operated with the use of artificial blood circulation Klinicheskaya gerontologiya. 2003; 9(2): 27–35. (In Russ)]
  24. Corrales-Medina V.F., Musher D.M., Shachkina S., Chirinos J.A. Acute pneumonia and the cardiovascular system. Lancet. 2013; 381(9865): 496–505. DOI: 10.1016/S0140-6736(12)61266-5
  25. Monahan K.D. Effect of aging on baroreflex function in humans. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2007; 293(1): R3–R12. DOI: 10.1152/ajpregu.00031.2007
  26. Boerma E.C., Singer M. Beta-blockers in sepsis: time to reconsider current constraints? Br J Anaesth. 2017; 119(4): 560–561. DOI: 10.1093/bja/aex266
  27. Козлов И., Клыпа Т., Соколов В. и др. Предоперационное состояние гериатрических больных, оперируемых с искусственным кровообращением, и некоторые аспекты их анестезиолого-реанимационного обеспечения. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2002; 2: 9–16. [Kozlov I.A., Klypa T.V., Sokolov V.V., et al. Preoperative condition of geriatric patients operated with artificial blood circulation and some aspects of their anesthesiology and resuscitation support. Vestnik transplantologii i iskusstvennykh organov. 2002; 2: 9–16. (In Russ)]
  28. Beesley S.J., Weber G., Sarge T., et al. Septic Cardiomyopathy. Crit Care Med. 2018; 46(4): 625–634. DOI: 10.1097/CCM.0000000000002851
  29. Rolando G., Espinoza E.D., Avid E., et al. Prognostic value of ventricular diastolic dysfunction in patients with severe sepsis and septic shock. Rev Bras Ter Intensiva. 2015; 27(4):333–339. DOI: 10.5935/0103-507X.20150057
  30. Landesberg G., Gilon D., Meroz Y., et al. Diastolic dysfunction and mortality in severe sepsis and septic shock. Eur Heart J. 2012; 33(7): 895–903. DOI: 10.1093/eurheartj/ehr351
  31. De Backer D., Giglioli S. Echocardiographic approach to shock. J Emerg Crit Care Med. 2019; 3: 35–40. DOI: 10.21037/jeccm.2019.07.060