Развитие двс: Синдром диссеминированного внутрисосудистого свертывания (ДВС-синдром)

ДВС-синдром

Диссеминированное внутрисосудистое свертывание (ДВС) ㅡ клинико-патологический синдром, осложняющий течение различных заболеваний. ДВС характеризуется системной активацией патологических путей, приводящей к нарушению регуляции коагуляции; проявляется образованием фибриновых сгустков с последующей органной дисфункцией и сопутствующим потреблением тромбоцитов и факторов свертывания, клинически проявляющимся кровотечениями.

Смертность от ДВС за последние годы значительно снизилась. По данным министерства здравоохранения Японии, смертность от ДВС упала с 65 % в 1998 году до 46 % в 2010 и 2012 годах, такая же тенденция наблюдается и в США (с 76 до 51 % между 2006 и 2010 годами). Данное снижение смертности обусловлено более глубоким пониманием патогенеза заболевания, улучшением ранней диагностики и применением новых протоколов лечения ДВС.

Этиология

ДВС часто развивается на фоне сепсиса либо инфекции (30–51 %), травмы (черепно-мозговая травма, ожоги, жировая эмболия) или больших оперативных вмешательств (45 %).

Другими причинами ДВС могут быть деструкция органов (тяжелый панкреатит), злокачественный процесс, тяжелые акушерские патологии (эмболия амниотической жидкостью, отслойка плаценты, тяжелая преэклампсия, послеродовое кровотечение), фульминантная печеночная недостаточность, цирроз печени, тяжелые токсические или иммунологические реакции (отравление ядами змей, переливание несовместимой крови, отторжение трансплантата), сосудистые заболевания (гемангиомы, аневризмы аорты, синдром Казабаха-Мерритта).

Патофизиология ДВС

К развитию ДВС приводит нарушение регуляции противосвертывающей и свертывающей систем крови. Формирование фибринового сгустка является продуктом целого каскада реакций, в которых задействованы как факторы свертывания, так и клеточные элементы. Выделяют внутренний и внешний пути активации коагуляции. Инициация процесса свертывания при ДВС зачастую начинается с попадания в кровоток тканевого фактора ― фактора VII (внешний путь) (рис. 1).

Рисунок 1 | Инициация процесса свертывания при ДВС зачастую начинается с попадания в кровоток тканевого фактора ― фактора VII (внешний путь)

Тканевой фактор (ТФ) представляет собой мембрано-ассоциированный гликопротеин, находящийся в субэндотелиальном слое сосудов, в физиологических условиях не контактирующий с кровью. Выброс тканевого фактора могут спровоцировать различные процессы, такие как прямое повреждение сосудов, воспалительные и иммунологические реакции. При сепсисе ТФ непосредственно продуцируется моноцитами, а также выделяется в результате взаимодействия тромбоцитов со стенкой сосудов, что приводит к значительному усилению коагуляции. Выброс провоспалительных цитокинов и хемокинов провоцируется взаимодействием ТФ, тромбина и других факторов коагуляции с воспалительными клетками через специфические протеаза-активируемые рецепторы (PARs) 1–4 типа, а также дополнительно тромбином через Toll-like рецепторы 4 типа (TLR4). Развитие ДВС на фоне онкологических процессов имеет свои особенности, так как некоторые опухоли могут производить прокоагулянтные факторы (тканевой фактор и цистеиновая протеаза фактора X) (рис. 2).

Рисунок 2 | Активация прокоагулянтных факторов в патогенезе ДВС-синдрома

Важное место в процессе свертывания занимает тромбин: он не только участвует в преобразовании фибриногена в фибрин, но также активирует другие факторы и ко-факторы свертывания (факторы VII, IX и XI). Тромбин инициирует скрепление частиц фибриногена в мономеры, а затем и в полимеры. Последующая стабилизация тромба происходит с помощью тромбин-активируемых факторов XIII (фактора XIIIа).

Реакции коагуляции контролируются противосвертывающей системой крови, включающей в себя: антитромбин (блокирует фактор Xa и тромбин), протеин С (протеолитически разрушает Va и VIIIa факторы), ингибитор пути тканевого фактора (ингибирует комплекс тканевой фактор-VIIa фактор).

При сепсис-индуцированном ДВС нарушаются все три компонента противосвертывающей системы. Во-первых, снижается уровень антитромбина в результате нарушения его синтеза в печени, увеличения его клиренса из-за образования протеаза-антитромбинового комплекса, экстраваскулярных потерь из-за повышения проницаемости клеточной стенки и разрушения эстеразой нейтрофилов. В дополнение к этому, в стенке сосудов нарушается синтез протеогликанов, способствующих связи антитромбина с гепарин-сульфатом. Во-вторых, при сепсисе снижается активность протеина С и его кофактора — протеина S, который обладает как антикоагулянтным, так и в некоторой степени противовоспалительным эффектами.

В-третьих, нарушается работа системы ингибитора пути активации тканевого фактора (ИПТФ). В норме ИПТФ присутствует на поверхности эндотелия сосудов или циркулирует в крови в связанном с липопротеинами виде. Его роль в развитии ДВС пока плохо изучена.

Повреждение тромбоцитов играет центральную роль в нарушении коагуляции при ДВС. Тромбоциты могут активироваться как напрямую, через провоспалительные медиаторы (фактор активации тромбоцитов), так и опосредованно через тканевой фактор и тромбин. Впоследствии на мембране активированных тромбоцитов происходит фиксация фибрина. Тромбин стимулирует экспрессию на мембране тромбоцитов Т-селектина, который регулирует адгезию тромбоцитов к лейкоцитам и эндотелию сосудистой стенки, а также ускоряет секрецию ТФ мононуклеарами. В дополнение ко всему повреждение эндотелия и взаимодействие тромбоцит-сосудистая стенка вызывает выброс в кровь ультра-больших мономеров фактора фон Виллебранда (vWF). Фактор фон Виллебранда является важным медиатором адгезии тромбоцитов и коагуляции крови, его деградация осуществляется с помощью металлопротеиназы ADAMTS-13.

Доказано, что недостаток металлопротеиназы и, вследствие этого, снижение деградации vWF способствует развитию ДВС-синдрома и более тяжелому его течению.

Фенотип ДВС синдрома

Повышенное образование тромбина при ДВС-синдроме приводит к манифестации различных фенотипов, которые не обязательно характеризуются повышенным тромбообразованием. Например, ранняя гиперфибринолитическая (геморрагическая) фаза, вызывающая всплеск продукции тромбина в ранней фазе тяжелой травмы. Через 24–48 часов она сменяется прокоагулянтной (тромботической) фазой, характерной чертой которой является гиперпродукция плазмин-ингибирующего комплекса, приводящая к супрессии активности протеина С. Фенотип ДВС частично зависит от этиологического фактора, но в большей степени обусловлен преобладающим нарушением в регуляции гемостаза организма [2, 3]. Часто наблюдается активация системы свертывания (повышение тромбин-антитромбинового комплекса), однако степень фибринолитической активности (ингибитора активатора плазминогена) варьирует в зависимости от причины (рис.

3).

Рисунок 3 | Фенотипы ДВС-синдрома. TAT — комплекс тромбин-антитромбин; PIC — комплекс плазмин-альфа-2-антиплазмин; DD — Д-димер; PAI — ингибитор активатора плазминогена

В столбце «Symptoms» обозначен переход от кровотечений к органному поражению (развитие микро- и макротромбозов). На данном рисунке не обозначены продукты деградации фибрина (ПДФ), тем не менее при гиперфибринолитическом фенотипе ДВС имеется тенденция к преобладанию ПДФ над количеством Д-димеров. При терапии препаратами транс-ретиноевой кислоты при остром промиелоцитарном лейкозе ингибируется экспрессия опухолевыми клетками аннексина II, в результате чего меняется и фенотип ДВС (теряет характеристики гиперфибринолитического, приобретая характеристики прокоагулянтного фенотипа).

Диагностика

Критерии для выявления ДВС-синдрома по шкале ISTH (International Society of Thrombosis and Haemostasis Scoring System):

Рисунок 4 | ISTH (International Society of Thrombosis and Haemostasis Scoring System)

Критерии Japanese Association for Acute Medicine (JAAM):

Рисунок 5 | Japanese Association for Acute Medicine (JAAM)

Данные шкалы отличаются различной чувствительностью в отношении прогнозирования смертности: считается, что шкала JAAM имеет бо́льшую чувствительность к неявному ДВС-синдрому, в результате чего смертность при ДВС-синдроме, выявленном по данной шкале, почти в два раза ниже (около 22%).

Критерии ДВС Japanese Ministry of Health, Labor and Welfare (JMHLW):

Рисунок 6 | Japanese Ministry of Health, Labor and Welfare (JMHLW)

Данные критерии не адаптированы для пациентов с заболеваниями печени или нефротическим синдромом.

На основании представленных выше шкал выставляется диагноз ДВС. Наиболее подходящая шкала выбирается в зависимости от возможности проведения определенных лабораторных тестов и клинической ситуации. При возможности пациенту рекомендуется проводить контроль лабораторных показателей коагуляции каждые 8 часов.

Лечение

Рисунок 7 | Алгоритм тактики ведения пациентов с ДВС-синдромом (авторская работа Medach)

Терапия этиологического фактора

Главным в терапии ДВС-синдрома является лечение состояния, вызвавшего его развитие. Выделяют два варианта течения ДВС-синдрома:

— Контролируемый ДВС-синдром: характеризуется временным нарушением регуляции коагуляционных механизмов и быстрым восстановлением после ликвидации провоцирующего состояния (трансфузионная реакция, отслойка плаценты). В ряде случаев может разрешаться самостоятельно.
— Неконтролируемый ДВС-синдром (вызван сепсисом или травмой): в этом случае помимо ликвидации основной этиологической причины требуется незамедлительное начало терапии.

Важно отметить, что раннее начало применения препаратов, влияющих на систему свертывания крови (до развития ДВС-синдрома), может в значительной степени нарушить регуляцию гемостаза и, вследствие этого, ухудшить состояние пациента.

Заместительная терапия

Рекомендации по заместительной терапии ДВС сделаны на основании объединения данных гайдлайнов различных сообществ (British Committee for Standards in Haematology (BCSH), Japanese Society of Thrombosis and Hemostasis (JSTH), Italian Society for Thrombosis and Hemostasis (SISET)), занимающихся интенсивной терапией ДВС. При сочетании активного кровотечения или риска его развития и определенных уровней лабораторных показателей рекомендуется применение тромбоцитарной массы, свежезамороженной плазмы (СЗП), криопреципитата или концентрата фибриногена, концентрата протромбинового комплекса (КПК).

9/л). Переливание СЗП может применяться при удлинении ПВ/АЧТВ (больше 1,5 от нормы) или снижении уровня фибриногена менее 1,5 г/дл. Начальная доза СЗП составляет 15 мл/кг, при необходимости более жесткой коррекции уровня факторов свертывания допустимо использование дозы 30 мл/кг, однако следует помнить, что такие высокие дозы СЗП могут вызвать перегрузку объемом. КПК или концентрат фибриногена применяются при наличии подтвержденной тяжелой гипофибриногенемии (< 1,5 г/дл), несмотря на использование СЗП либо при наличии противопоказаний к ее применению. При применении 3 грамм концентрата фибриногена уровень фибриногена плазмы крови повышается примерно на 1 г/л. Такой же эффект достигается при переливании 4 единиц СЗП или 2 доз криопреципитата (10 донорских единиц). При планировании у пациентов инвазивных процедур необходимо контролировать уровень лабораторных показателей свертывания крови, и при необходимости превентивно провести трансфузию тромбоцитов или СЗП. Эффективность и безопасность применения рекомбинантного фактора VIIа у пациентов с ДВС требует дальнейшего исследования.

Антикоагулянтная терапия

Применение антикоагулянтов противопоказано при развитии ДВС-синдрома в результате травмы, или при травматическом шоке в сочетании с активным кровотечением. Для использования при ДВС-синдроме с преобладанием тромбозов рекомендуется нефракционированный гепарин (НФГ) или низкомолекулярные гепарины (НМГ). НФГ применяется в начальной дозе 10 ЕД/кг/час под контролем АЧТВ с поддержанием его увеличения в 1,5–2,5 раза от нормы. Необходимо помнить о профилактике тромбоэмболии НФГ или НМГ у тяжелых пациентов без признаков кровотечений. Уровень антитромбина III может частично использоваться для оценки дальнейшей эффективности применения гепарина, но зачастую имеются сложности (высокая стоимость, отсутствие реагентов) при измерении активности антитромбина III. На данный момент крупные исследования о применении НМГ у пациентов с ДВС-синдромом отсутствуют, и возможность профилактики НМГ строится на данных их использования у пациентов хирургического профиля.

Синтетические ингибиторы протеаз (габексата мезилат, нафамостата мезилат) разрешены к использованию в Японии, однако крупные РКИ, показывающие их эффективность при ДВС-синдроме, отсутствуют.

Концентраты антикоагулянтных факторов

Исследования в данном направлении ведутся на протяжении уже многих лет; так, с 1980 года проводятся испытания концентрата антитромбина, однако его эффективность при ДВС-синдроме до сих пор не доказана. На основании предположения, что при ДВС происходит угнетение выработки протеина С, зародилась идея применения активированного протеина С. После проведения больших исследований данный препарат показал эффективность в группах с тяжелой сопутствующей патологией (сепсис). Крупных исследований, сравнивающих эффективность рекомбинантного активированного человеческого протеина С и полученного из плазмы концентрата протеина С, не проводилось. Концентрат протеина С применяется в виде продолжительной инфузии со скоростью 24 мкг/кг/час в течении четырех дней. 9/л). Для контроля терапии используется АЧТВ. Исследования по применению тифакогина (рекомбинантного ингибитора пути тканевого фактора) не увенчались успехом.

На данный момент имеется ряд исследований по безопасности и эффективности рекомбинантного растворимого человеческого тромбомодулина (rhTM), однако их результаты гетерогенны. Проведенный метаанализ данных исследований показал, что препараты rhTM оказывают положительный эффект на выживаемость в группе тяжелого сепсиса и пациентов с количеством баллов по шкале APACHE II более 24 или по шкале SOFA более 11. На данный момент исследования препаратов rhTM перешли в третью фазу.

Антифибринолитики

При ДВС-синдроме фибринолиз заблокирован повышением уровня ингибитора активатора плазминогена (PAI-1). Следовательно, при кровотечениях, вызванных ДВС-синдромом, применение антифибринолитиков не рекомендуется, за исключением случаев развития гиперфибринолитического фенотипа ДВС, возникшего на фоне острой промиелоцитарной лейкемии, отслойки плаценты или карциномы простаты.

Отличительными лабораторными особенностями гиперфибринолитического фенотипа является наличие повышенного уровня тромбин-антитромбинового комплекса (≥ 20 мкг/л) и плазмин-ингибирующего комплекса (≥ 10 мкг/л), а также снижение активности альфа-2-ингибитора плазмина более чем на 50 %.

При таком фенотипе показано использование транексамовой кислоты в дозе по 1 грамму (10–15 мг/кг) через каждые 8 часов. У пациентов с лейкемией часто проводится лечение препаратами транс-ретиноевой кислоты, но, по данным исследований, ее сочетание с транексамовой кислотой повышает риск развития тромбозов. Данную комбинацию необходимо применять в крайнем случае, при наличии признаков жизнеугрожающего кровотечения.

Источники

1. Levi M. et al. Guidelines for the diagnosis and management of disseminated intravascular coagulation //British journal of haematology. – 2009. – Т. 145. – №. 1. – С. 24-33.

2. Gando S., Levi M., Toh C. H. Disseminated intravascular coagulation //Nature Reviews Disease Primers. – 2016. – Т. 2. – С. 16037.

3. Gando S., Wada H., Thachil J. Differentiating disseminated intravascular coagulation (DIC) with the fibrinolytic phenotype from coagulopathy of trauma and acute coagulopathy of trauma‐shock (COT/ACOTS) //Journal of Thrombosis and Haemostasis. – 2013. – Т. 11. – №. 5. – С. 826-835.

4. ISTH, International Society on Thrombosis and Haemostasis. Adapted with permission from from Taylor Jr. FB, Toh CH, Hoots WK, et al. Towards Definition, Clinical and Laboratory Criteria, and a Scoring System for Disseminated Intravascular Coagulation. Thromb Haemost 2001; 86: 1327–30.

5. Gando S, Iba T, Eguchi Y, Ohtomo Y, Okamoto K, Koseki K, Mayumi T, Murata A, Ikeda T, Ishikura H, Ueyama M, Ogura H, Kushimoto S, Saitoh D, Endo S, Shimazaki S, Japanese Association for Acute Medicine Disseminated Intravascular

6. Coagulation (JAAM DIC) Study Group: A multicenter, prospective validation of disseminated intravascular coagulation diagnostic criteria for critically ill patients: comparing current criteria. Crit Care Med 2006, 34: 625-631.

7. Kobayashi N. et al. Criteria for diagnosis of DIC based on the analysis of clinical and laboratory findings in 345 DIC patients collected by the Research Committee on DIC in Japan //Disseminated intravascular coagulation. – Karger Publishers, 1983. – Т. 49. – С. 265-275.

8. Wada H. et al. Guidance for diagnosis and treatment of disseminated intravascular coagulation from harmonization of the recommendations from three guidelines //Journal of thrombosis and haemostasis. – 2013. – Т. 11. – №. 4. – С. 761-767.

9. Afshari, A., Wetterslev, J., Brok, J. & Moller, A. M. Antithrombin III for critically ill patients. Cochrane Database Syst. Rev. 3, CD005370 (2008).

10. Abraham, E. et al. Efficacy and safety of tifacogin (recombinant tissue factor pathway inhibitor) in severe sepsis: a randomized controlled trial. JAMA 290, 238–247 (2003).

11. Asakura H. Classifying types of disseminated intravascular coagulation: clinical and animal models //Journal of intensive care. – 2014. – Т. 2. – №. 1. – С. 20.

Особенности развития и течения синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания при хирургических вмешательствах у детей с онкологическими заболеваниями | Леонов

1. Halmin M., Chiesa F., Vasan S.K., Wikman A., Norda R., Rostgaard K., Pedersen O.B., Erikstrup Ch., Nielsen K.R., Titlestad K., Ullum H., Hjal-grim H, Edgren G. Epidemiology of Massive Transfusion: A Binational Study From Sweden and Denmark. Crit Care Med. 2016; 44 (3): 468-477. DOI: 10.1097/CCM.0000000000001410.

2. Ramirez M. Multiple organ dysfunction syndrome. Curr ProblPediatr Adolesc Health Care. 2013; 43 (10): 273-277. DOI: 10.1016/j.cppeds.2013.10.003.

3. Halmin M., Chiesa F., Vasan S.K., Wikman A., Norda R., Rostgaard K., Birger O., Pedersen V, Erikstrup Ch. , Nielsen K.R., Titlestad K., Ullum H., Hjalgrim H., Edgren G.. Epidemiology of Massive Transfusion: A Binational Study From Sweden and Denmark. Crit Care Med. 2016; 44 (3): 468-477. DOI: 10.1097/CCM.0000000000001410. PMID: 26901542

4. Saito S., Uchino S., Hayakawa M., Yamakawa K., Kudo D., Iizuka Y., Sanui M., Takimoto K., Mayumi T., Sasabuchi Y. Japan Septic Disseminated Intravascular Coagulation (JSEPTIC DIC)study group. Epidemiology of disseminated intravascular coagulation in sepsis and validation of scoring systems. J Crit Care. 2019; 50: 23-30. DOI: 10.1016/j.jcrc.2018.11.009. Epub 2018 Nov 14.

5. Hernandez-Ramirez O., Sanchez-Hurtado L.A., Ferrer-Burgos G., Gue-vara-Garcia H., Garcia,-Guillen FJ., Namendys-Silva SA. Incidence of disseminated intravascular coagulation in critically ill cancer patients. J Intensive Care Soc. 2019; 20 (3): NP17-NP18. DOI: 10.1177/1751143719840262. Epub 2019 Apr 15.

6. Levi M., Si vapalarntna,m S. Disseminated intravascular coagulation: an update on pathogenesis and diagnosis. Expert Rev Hematol. 2018; 11 (8): 663-672. DOI: 10.1080/17474086.2018.1500173. Epub 2018 Jul 20.

7. Levi M., Toh C.H., Thachil J., WatsonH.G. Guidelines for the diagnosis and management of disseminated intravascular coagulation. British Committee for Standards in Haematology. Br J Haematol. 2009; 145 (1): 24-33. DOI: 10.1111/j.1365-2141.2009.07600.x. Epub 2009 Feb 12.

8. WadaH., Matsumoto T., Hatada T. Diagnostic criteria and laboratory tests for disseminated intravascular coagulation. Expert Rev Hematol. 2012; 5 (6): 643-652. DOI: 10.1586/ehm.12.57.

9. Куликов А.В., Шифман Е.М., Буланов А.Ю., Заболотских И.Б., Синьков С.В. Интенсивная терапия острых нарушений гемостаза в акушерстве (ДВС-синдром). Клинические рекомендации (протоколы лечения). Анестезиология и реаниматология. 2017; 62 (5): 399-406. DOI: 10.18821/0201-7563-2017-62-5-399-406

10. Goobie S.M., Haas T. Perioperative bleeding management in pediatric patients. Curr Opin Anaesthesiol. 2016; 29 (3): 352-358. DOI: 10.1097/ACO.0000000000000308.

11. Gando S. Microvascular thrombosis and multiple organ dysfunction syndrome. Crit Care Med. 2010; 38 (2 Suppl): S35-42. DOI: 10.1097/CCM.0b013e3181c9e31d.

12. Kawasaki T., Shime N., Straney L., Bellomo R., MacLaren G., Pilcher D., Schlapbach L.J. Paediatric sequential organ failure assessment score (pSOFA): a plea for the world-wide collaboration for consensus. Intensive Care Med. 2018; 44 (6): 995-997. DOI: 10.1007/s00134-018-5188-7. Epub 2018 Apr 27.

13. Sarganas G., Schaffra,th Rosario A., Berger S., Neuhauser H.K. An unambiguous definition of pediatric hypotension is still lacking: Gaps between two percentile-based definitions and Pediatric Advanced Life Support/Advanced Trauma Life Support guidelines. J Trauma Acute Care Surg. 2019; 86 (3): 448-453. DOI: 10.1097/TA.0000000000002139.

14. Maw G, Furyk C. Pediatric Massive Transfusion: A Systematic Review. Pediatr Emerg Care. 2018 Aug; 34 (8): 594-598. DOI: 10.1097/PEC.0000000000001570

15. Oh G.J., Sutherland S.M. Perioperative fluid management and postoperative hyponatremia in children. Pediatr Nephrol. 2016 Jan; 31 (1): 53-60. DOI: 10.1007/s00467-015-3081-y. Epub 2015 Mar 18.

16. Lison S., Weiss G., Spannagl M., Heindl B. Postoperative changes in procoagulant factors after major surgery. Blood Coagul Fibrinolysis. 2011; 22 (3): 190-196. DOI: 10.1097/MBC.0b013e328343f7be.

17. Byuk S.K., Hyun Y.Ch, SeungM.R., MyungCh.K., WoongJ, SungH.P., Lee Ch.M, Kim W.Y. The Prevalence and Significance of Overt Disseminated Intravascular Coagulation in Patients with Septic Shock in the Emergency Department According to the Third International Consensus Definition. Korean J Crit Care Med. 2016; 31 (4): 334-341 DOI: 10.4266/kjccm.2016.00339

18. Wada H, Ma,tsumoto T., Suzuki K., Imai H., Katayama N., Iba T., Mat-sumoto M. Differences and similarities between disseminated intravascular coagulation and thrombotic microangiopathy. Thromb J. 2018; 16: 14. DOI: 10.1186/s12959-018-0168-2. eCollection 2018.

19. Levi M. Pathogenesis and diagnosis of disseminated intravascular coagulation. Int J Lab Hematol. 2018; 40 Suppl 1: 15-20. DOI: 10.1111/ijlh.12830.

20. Disma N., Ma.meli L., Pistorio A., Davidson A., Barabino P, Locatelli B.G., Sonzogni V, Montobbio G. A novel balanced isotonic sodium solution vs normal saline during major surgery in children up to 36 months: a multicenter RCT. Paediatr Anaesth. 2014; 24 (9): 980-986. DOI: 10.1111/pan.12439. Epub 2014 May 14.

21. Александрович Ю.С., Воронцова Н.Ю., Гребенников В.А., Диор-диев А.В., Жиркова Ю.В., Кочкин В.С., Лазарев В.В., Лекманов А.У., Ма.тинян Н.В., Пшениснов К.В., Степаненко С.М., Цыпин Л.Е., Щукин В.В., Хамин И.Г. Рекомендации по проведению инфу-зионно-трансфузионной терапии у детей во время хирургических операций. Вестник анестезиологии и реаниматологии. 2018; 15 (2): 68-84. DOI: 10.21292/2078-5658-2018-15-2-68-84

22. Giancarelli A., Birrer K.L., Alban R.F., Hobbs B.P., Liu-DeRykeX. Hypocalcemia in trauma patients receiving massive transfusion. J Surg Res. 2016; 202 (1): 182-187. DOI: 10.1016/j.jss.2015.12.036. Epub 2015 Dec 30.

23. Ho K.M., Pa.vey W. Applying the cell-based coagulation model in the management of critical bleeding. Anaesth Intensive Care. 2017; 45 (2): 166-176. DOI: 10.1177/0310057X1704500206

24. Gando S. Hemostasis and thrombosis in trauma patients. Semin Thromb Hemost. 2015; 41 (1): 26-34. DOI: 10.1055/s-0034-1398378. Epub 2015 Jan 20.

25. Cha.ngJ.C. Disseminated intravascular coagulation: is it fact or fancy? Blood Coagul Fibrinolysis. 2018; 29 (3): 330-337. DOI: 10.1097/MbC.0000000000000727.

26. DeppeA.C., Weber C.,Zimmermann J., KuhnE. W., Slottosch I., Liako-poulos O.J., Choi Y.H., Wahlers T. Point-of-care thromboelastog-raphy/thromboelastometry-based coagulation management in cardiac surgery: a meta-analysis of 8332 patients. J Surg Res. 2016; 203 (2): 424-433. DOI: 10.1016/j.jss.2016.03.008. Epub 2016 Mar 26.

27. Fmncis R.C.E, TheurlI., MaegeleM., Graw J.A. Point-of-Care diagnostics of coagulation in the management of bleeding and transfusion in trauma patients. Curr Opin Anaesthesiol. 2020 Feb 4. DOI: 10.1097/ACO.0000000000000836.

28. Dias J.D., Saua.ia A., Achneck H.E., Hartmann J., Moore E.E. Throm-boelastography-guided therapy improves patient blood management and certain clinical outcomes in elective cardiac and liver surgery and emergency resuscitation: A systematic review and analysis. J Thromb Haemost. 2019; 17 (6): 984-994. DOI: 10.1111/jth.14447. Epub 2019 May 13.

29. FominskiyE., Nepomniashchikh V.A., LomivorotovV.V., MonacoF, Vi-tiello C., Zangrillo A., Landoni G. Efficacy and Safety of Fibrinogen Concentrate in Surgical Patients: A Meta-Analysis of Randomized Controlled Trials. JCardiothorac Vasc Anesth. 2016; 30 (5): 1196-1204. DOI: 10.1053/j.jvca.2016.04.015. Epub 2016 Apr 16.

30. Ra,nucci M., Baryshnikova E., Pistuddi V, Menicanti L., FrigiolaA. for the Surgical a.nd Clinical Outcome REsearch (SCORE)Group The effectiveness of 10 years of interventions to control postoperative bleeding in adult cardiac surgery. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2017; 24 (2): 196-202. DOI: 10.1093/icvts/ivw339.

31. Bhardwaj N. Perioperative fluid therapy and intraoperative blood loss in children. Indian J Anaesth. 2019; 63 (9): 729-736. DOI: 10.4103/ija.IJA_493_19

32. DingX.F., Ya,ngZ.Y., XuZ.T., L.-F. Li, Yuan B., Guo L.-N., WangL.-X., ZhuX., Sun T.-W. Early goal-directed and lactate-guided therapy in adult patients with severe sepsis and septic shock: a meta-analysis of randomized controlled trials. J Transl Med. 2018; 16 (1): 331. Published 2018 Nov 29. DOI: 10.1186/s12967-018-1700-7

33. DengQ.W., Tan W.C., Zhao B.C., Wen S.H., Shen J.T., Xu M. Is goal-directed fluid therapy based on dynamic variables alone sufficient to improve clinical outcomes among patients undergoing surgery? A meta-analysis. Crit Care. 2018; 22 (1): 298. Published 2018 Nov 14. DOI: 10.1186/s13054-018-2251-2

34. Osawa E.A., Rhodes A., Landoni G., Galas FR., Fukushima J.T., Park C.H., Clarice H. L., Almeida J.P., Nakamura R. E., Strabelli T.M.V., Pi-leggi B., Leme A., Fominskiy E., Sakr Y., Lima M., Franco R., Chan R., Piccion, M., Mendes P, Menezes S., Bruno T., Gaiotto F, Lisboa L., Dal-lan L., Hueb A., Pomerantzeff P, Kalil Filho R., Jatene F, Auler Junior J.O.C., Hajjar L.A. Effect of Perioperative Goal-Directed Hemodynamic Resuscitation Therapy on Outcomes Following Cardiac Surgery: A Randomized Clinical Trial and Systematic Review. Crit Care Med. 2016; 44 (4): 724-733. DOI: 10.1097/CCM.0000000000001479.

35. GerentA.R.M, Almeida J.P., Fominskiy E., Landoni G.,Queiroz de Oliveira G., Itala Rizk S., Tizue Fukushima J., Marques Simoes C., Ribeiro U.Jr3, Lee Park C., Ely Nakamura R., Alves Franco R., Ines Candido P.,Tavares C. R., Camara L., dos Santos Rocha Ferreira G., Pinto Ma-rinho de Almeida E., Filho R. K., Barbosa Gomes Galas FR., Abrahao Hajjar L. Effect of postoperative goal-directed therapy in cancer patients undergoing high-risk surgery: a randomized clinical trial and meta-analysis. Crit Care. 2018; 22 (1): 133. Published 2018 May 23. DOI: 10.1186/s13054-018-2055-4

36. Сомонова О.В., Маджуга А.В., Елизарова А.Л. Тромбозы и тромбоэмболии в онкологии. Современный взгляд на проблему. Злокачественные опухоли. 2014; (3): 172-176. DOI: 10.18027/2224-5057-2014-3-172-176

37. Мишенина С.В., Мадонов П.Г., Байкалов Г.И., Леонтьев С.Г., Зотов С.П. Пероральный тромболизис при венозных тромбозах (клиническое исследование) Тромбоз, гемостаз и реология. 2019. №4 (80): 54-67. DOI: 10.25555/THR.2019.4.0900

История двигателя внутреннего сгорания

Автомобильная промышленность в настоящее время претерпевает довольно большие изменения. Альтернативные источники энергии, такие как электричество и водород, приобретают все большую популярность в отрасли как средство питания современных автомобилей, и многие производители планируют сделать все свои автомобили полностью электрическими в течение следующих нескольких десятилетий.

При этом старый двигатель внутреннего сгорания по-прежнему безраздельно правит. В то время как популярность электромобилей растет, бензиновые и дизельные автомобили по-прежнему доминируют на рынке; около 80% всех автомобилей, проданных в прошлом году, использовали двигатели внутреннего сгорания. Даже несмотря на то, что они могут быть на исходе, ясно, что двигатели внутреннего сгорания будут существовать, по крайней мере, еще некоторое время.

Сегодня мы поговорим об истории двигателя внутреннего сгорания и поговорим о первых днях этой технологии, а также о том, что именно сделало эти двигатели такими популярными.

Как работает внутреннее сгорание?

Во-первых, давайте на секунду объясним, как работает внутреннее сгорание. Мы предполагаем, что вы, вероятно, уже знаете, но в случае, если вы этого не сделаете, надеюсь, вы найдете это полезным.

Частями двигателя внутреннего сгорания, непосредственно ответственными за создание мощности, являются поршни и коленчатый вал. Топливо и воздух попадают в камеру сгорания, где сжимаются и воспламеняются. Сила зажигания давит на поршни, прикрепленные к коленчатому валу.

Когда поршни двигаются вперед и назад, это заставляет коленчатый вал вращаться, что обеспечивает вращательное усилие, необходимое для вращения колес. Когда воздушно-топливная смесь сгорает, поршень вытесняет ее из камеры сгорания через выпускные клапаны.

Дизельный двигатель работает точно так же, как бензиновый двигатель, за исключением того, что вместо использования свечей зажигания для воспламенения топливно-воздушной смеси он воспламеняет смесь, используя только сжатие.

Ранняя история двигателя внутреннего сгорания

Прежде чем кому-либо пришла в голову мысль установить двигатель внутреннего сгорания в движущееся транспортное средство, инженеры на протяжении всей истории уже экспериментировали с двигателем внутреннего сгорания для других целей. До того, как двигатели внутреннего сгорания стали использоваться в колесных транспортных средствах, большинство этих двигателей использовались в качестве стационарных генераторов.

Первым двигателем внутреннего сгорания, который когда-либо использовался в движущемся транспортном средстве, был двигатель Ленуара, изобретенный бельгийско-французским инженером Жаном Жозефом Этьеном Ленуаром в 1860 году. По сути, этот двигатель был просто паровым двигателем, переделанным для работы на горючем газе.

Транспортным средством, в котором использовался этот двигатель, был «Гиппомобиль» Ленуара, трехколесная повозка, которая представляла собой не что иное, как повозку, стоящую на трехколесном велосипеде. Сам двигатель объемом 2,5 литра развивал мощность 1,5 л.с. при 100 об/мин. В результате Гиппомобиль был невероятно медленным, его максимальная скорость составляла всего 6 км/ч.

Однако, несмотря на то, насколько медленным был гиппомобиль, он доказал, что внутреннее сгорание может быть жизнеспособным методом приведения в действие наземных транспортных средств. Следующий большой шаг в развитии двигателя внутреннего сгорания был сделан, когда Николаус Отто, немецкий инженер, сконструировал первый четырехтактный двигатель в 1875 году. 0003

Четырехтактный двигатель был очень важен для автомобильной промышленности, потому что по сравнению с двухтактными двигателями четырехтактные двигатели были намного экономичнее, намного чище и, как правило, дольше работали. В наши дни каждый газовый автомобиль имеет четырехтактный двигатель.

Конечно, как вы, наверное, догадались, большой момент для двигателя внутреннего сгорания в автомобиле наступил с патентом Benz Motorwagen, построенным в 1885 году немецким инженером Карлом Бенцем. В Motorwagen использовался 1-литровый одноцилиндровый четырехтактный двигатель собственной конструкции Бенца, мощность которого составляла 2/3 лошадиных сил при 400 об/мин.

Однако более поздние версии Motorwagen были более мощными; Окончательная версия Motorwagen производила 2 лошадиные силы, что позволяло развивать максимальную скорость 16 км/ч. Несмотря на то, что это означало, что Motorwagen все еще был довольно плохой альтернативой лошади, это доказывало, что технология внутреннего сгорания однажды может оказаться очень пригодной для транспортных целей.

Влияние двигателя внутреннего сгорания

Трудно переоценить влияние двигателя внутреннего сгорания на мир в целом. Фактически, можно утверждать, что двигатель внутреннего сгорания был одним из самых значительных (если не самым значительным) изобретений с точки зрения создания действительно связанного мира.

До изобретения двигателя внутреннего сгорания люди не могли легко путешествовать. Конечно, у вас были лошади и парусные корабли, но они были медленными и могли доставить вас только в очень многие места.

Однако с изобретением двигателя внутреннего сгорания все изменилось. В то время как двигатель внутреннего сгорания был невероятно важен для автомобильной промышленности, он был еще более важен для авиационной промышленности. Технология внутреннего сгорания помогла двигателям производить большую мощность, оставаясь при этом достаточно легкими, что, очевидно, было необходимо для авиации.

Тракторы на паровой тяге уже существовали какое-то время, но благодаря внутреннему сгоранию тракторы оставались мощными, но при этом ими было еще проще управлять. Это означало, что фермеры могли выполнять больше работы за то же время, что позволяло им легче выращивать больше продуктов питания.

В результате это означало, что стоимость продуктов питания в развитых странах значительно снизилась, а изобилие продуктов питания означало, что странам было легче экспортировать свои собственные продукты питания в другие страны, где такие продукты пользовались большим спросом. Мощные и эффективные двигатели облегчили транспортировку еды и других ресурсов в другие места.

Конечно, влияние двигателей внутреннего сгорания на наш мир не было полностью положительным. Во многом благодаря выбросам, создаваемым двигателями внутреннего сгорания, наша планета в настоящее время претерпевает довольно значительные изменения климата, большинство из которых неблагоприятны.

Кроме того, нефть, которую мы используем для производства бензина и дизельного топлива, становится все более дефицитной, что в конечном итоге может привести к усилению конкуренции между странами мира за контроль над любыми невостребованными источниками. Поскольку топливные ресурсы истощаются, кажется логичным и вероятным, что в результате возникнет какой-то конфликт.

Почему двигатели внутреннего сгорания так популярны?

В наши дни вы много слышите о том, насколько грязной является технология внутреннего сгорания и что нам нужно начать думать о переходе на другие, более чистые методы производства энергии. Гибриды и электромобили занимают довольно солидную долю рынка, и новые технологии, такие как водородная энергетика, также начинают набирать популярность.

Даже на заре двигателей внутреннего сгорания у вас были альтернативы, такие как паровая энергия, которые можно было использовать для личного транспорта. Нам нравится думать об электромобиле как о современном изобретении, но даже в начале 20-го века все еще было несколько коммерчески доступных электромобилей.

Так почему двигатели внутреннего сгорания доминировали в отрасли? Что ж, ответ был почти таким же с тех пор, как двигатель внутреннего сгорания впервые стал королем; они, безусловно, являются наиболее эффективным средством выработки электроэнергии для движущихся транспортных средств. Бензин и дизель гораздо более энергоемкие, чем аккумуляторы.

По сравнению с электромобилями прошлого и даже с современными, двигатели внутреннего сгорания намного лучше подходят для поездок на большие расстояния. У электромобилей никогда не было такого запаса хода, как у автомобилей с двигателем внутреннего сгорания, и они также требуют гораздо больше времени для перезарядки, чем обычный автомобиль.

Пар почти так же эффективен, как газ или дизель, но основная проблема старых паровых двигателей заключалась в том, что их было очень сложно эксплуатировать. Ранние газовые двигатели были намного проще, чем старые паровые силовые установки, а также лучше обеспечивали мощность для высокоскоростных приложений.

Будущее двигателей внутреннего сгорания

Мы долго говорили о прошлом двигателей внутреннего сгорания, но что ждет эту технологию в будущем? Вполне вероятно, что после определенного момента двигатель внутреннего сгорания исчезнет навсегда, но до тех пор производители продолжают внедрять инновации.

В последние несколько лет турбонаддув становится все более популярным и, вероятно, станет еще более популярным в ближайшем будущем. Помимо того, что турбонаддув помогает двигателям производить больше мощности, он также может помочь двигателю работать более эффективно. За счет турбонаддува небольшого двигателя вы можете получить от него такое же количество энергии, как и от более крупного безнаддувного двигателя, используя при этом меньше топлива.

Другим примером технологии, которую вы можете увидеть в двигателях внутреннего сгорания в ближайшее время, является воспламенение от сжатия гомогенного заряда (HCCI). Эта технология берет лучшее из обоих миров от бензина и дизельного топлива; он использует бензин, который чище дизельного топлива, но зажигает его только от сжатия, что более эффективно, чем зажигание от свечи зажигания.

Возможно, вскоре на рынке появятся бескулачковые двигатели. В обычном двигателе внутреннего сгорания впускные и выпускные клапаны приводятся в действие распределительным валом, который использует кулачки для открытия или закрытия клапанов в нужное время. Распределительные валы просты, но они не обеспечивают большого контроля над продолжительностью подъема клапанов.

Однако в бескулачковом двигателе каждый клапан приводится в действие индивидуально с помощью гидравлического или электронного привода. Это помогает компьютеру двигателя иметь гораздо больший контроль над процессом сгорания, что может помочь сделать двигатель более мощным и более эффективным.

Следующая фаза двигателя внутреннего сгорания: инновации и приоритеты развития

Хотя электромобили (ЭМ) широко считаются конечным достижением транспортной отрасли, «закат» двигателя внутреннего сгорания (ДВС) будет длительным процессом, который требуется бесчисленное количество человеко-часов инженеров, чтобы улучшить ДВС для его роли в эволюции силовой установки. На этом 60-минутном вебинаре от редакторов Automotive Engineering представлены последние инновации и идеи, позволяющие обеспечить соответствие ДВС постоянно ужесточающимся мировым нормам расхода топлива и выбросов, а также требовательным и меняющимся ожиданиям клиентов и коммерческого рынка.

Спикеры:

Джерри Диксон, вице-президент подразделения компонентов двигателей и клапанных механизмов – Северная Америка, Schaeffler

Джерри Диксон в настоящее время является вице-президентом подразделения компонентов двигателей и систем клапанных механизмов в Северной Америке компании Schaeffler. В рамках этой должности он отвечает за производство, исследования и разработку многочисленных технологий клапанных механизмов, которые Schaeffler предлагает для двигателей внутреннего сгорания. Джерри присоединился к Schaeffler в 2010 году в качестве инженера по разработке систем и занимал должности с возрастающей ответственностью, в первую очередь, менеджера по разработке систем UniAir, а затем руководителя сегмента по производству систем UniAir. Ранее он занимал должности в Booz I Allen I Hamilton и Stellantis North America (ранее Chrysler LLC). Джерри имеет степень бакалавра машиностроения и степень магистра делового администрирования Мичиганского государственного университета, а также степень магистра машиностроения Оклендского университета.

Майкл Франке, старший вице-президент по системам двигателей и гибридных силовых агрегатов, FEV North America Inc. двигатели внутреннего сгорания и топливные элементы для автомобильного, коммерческого и промышленного применения. С момента прихода в FEV более 25 лет назад Майкл занимал различные должности в области проектирования, управления программами и управления бизнес-подразделениями. Он сыграл важную роль в создании новых возможностей и опыта для FEV в разработке двигателей и силовых агрегатов для поддержки проектов клиентов от концепции до серийного производства. Майкл имеет диплом инженера Университета прикладных наук в Аахене, Германия.

Уоррен Сили, доктор философии, директор по развитию бизнеса в области жидкостей и температур, Siemens Digital Industries Software

Д-р Уоррен Сили в настоящее время является директором по развитию бизнеса в области жидкостей и температур в Siemens Digital Industries Software, где он руководит стратегией как традиционных, так и электронных решений Powertrain, в первую очередь Simcenter STAR-CCM+. Он имеет более чем 25-летний опыт разработки двигателей и индустрии моделирования, в том числе 18 лет работы в Ford, где он занимал различные должности, прежде чем стать менеджером по разработке характеристик двигателей, отвечающим как за тестирование, так и за моделирование. Уоррен имеет степень бакалавра и доктора философии. получил степень бакалавра машиностроения в Университете Ковентри в Великобритании и является сертифицированным «черным поясом по шести сигмам».

Регистрируясь на этот веб-семинар, вы соглашаетесь получать объявления о продуктах и ​​специальные предложения от SAE International по электронной почте. Предоставляя свою личную информацию, вы соглашаетесь с тем, что SAE Media Group, международная компания SAE и тщательно отобранные Партнеры-спонсоры этого контента могут связаться с вами, а также что вы прочитали и согласны с Политикой конфиденциальности (резиденты ЦА см. Раздел D Политики конфиденциальности). Политика). Вы можете отказаться от общения в любое время.