体外循环中运用贺斯和佳乐施对肺功能的影响
作者：钱金兰，李欣，郭震，徐凌峰
【摘要】 目的探讨6％中分子羟乙基淀粉和4％琥珀明胶用于体外循环预充对患者肺功能的影响。方法选择40例瓣膜替换术患者随机分为贺斯组和佳乐施组，分别在术后6 h、12 h、18 h取动脉血测定血气，肺泡－动脉氧分压差［P（A-a）O2］，记录术后呼吸机应用时间。结果比较两组呼吸机应用时间、术后肺泡－动脉氧分压差均无显著差异。结论体外循环中按本文方法应用贺斯和佳乐施对肺功能无明显影响。
【关键词】 体外循环；贺斯；佳乐施；肺功能
The Effect of Hydroxyethyl Starch and Gelatin on Lung Function in Operation with Extracorporeal Circulation
Abstract: OBJECTIVE To observe the effect of 6% hydroxyethyl starch(HES) and 4% succinylated gelatin(GEL) for priming on lung function in the operation with extracorporeal circulation. METHODS Forty patients undergoing valve replacement were divided randomly into two groups: Group HES and group GEL. P（A-a）O2 were measured in the two groups at 6 hours,12 hours,18 hours after operation and record the using time of mechanical ventilator. RESULTSThere were no significant differences in P（A-a）O2 and the using time of mechanical ventilator between two groups. CONCLUSIONThere is no significant effect on lung function of HES and GEL for priming in extracorporeal circulation.
Key words：Extracorporeal circulation；Hydroxyethyl starch；Succinylated gelatin；Lung function
人工胶体溶液用于体外循环（Extracorporeal circulation，ECC）中预充和血液稀释是临床ECC常规方法，目前常用的人工胶体溶液有6％中分子羟乙基淀粉（6％ hydroxethyl starch,200/0.5,Fresenius AG,Germany,HES）- 贺斯和琥珀明胶 (4% succinylated gelatin,GEL)-佳乐施，对于两者用于ECC中预充选择的争论焦点主要在对肺功能的影响上。上海市胸科观察了两种溶液对患者ECC术后肺功能、呼吸机应用时间的影响。现报告如下：
1材料与方法
1.1一般资料
选择40例ECC下心脏瓣膜替换术的患者，其中男23例，女17例，年龄24～71岁，体重 44.5～75 kg，术前肺功能、肺动脉压检查正常，患者随机分为6％贺斯组( n=20 )和佳乐施组 ( n=20 )，两组术前指标一致。
1.2方法
全部患者均常规采用静脉吸入复合麻醉，经升主动脉和上、下腔静脉插管建立ECC。静脉注射肝素（3 mg/kg）,ACT>480s作为转机指标。ECC中使用膜肺和动脉微栓过滤器，用1000 ml贺斯或1000 ml佳乐施和500 ml乳酸林格氏液进行预充，肝素预充20 mg。采用浅低温、中度血液稀释、中高流量进行非搏动性灌注，使用4∶1含血停跳液灌注保护心脏，停机后鱼精蛋白按1∶1.5的比例中和肝素。
1.3观测指标
分别在术后6 h、12 h、18 h测定动脉血气，计算肺泡-动脉氧分压差P（A-a）O2，记录术后呼吸机应用时间。
1.4统计分析
数据均以均数±标准差（±s）表示，采用独立t检验比较ECC后各参数的差异，使用SPSS 10.0进行统计学分析，P<0.05为统计学差异显著。
2结果
ECC时间佳乐施组48～150（86.3±23.2）min，贺斯组51～164（89±25.1）min；主动脉阻断时间佳乐施组35～116（53.1±21.2）min，贺斯组31～104（52.9±23.4）min。两组间ECC和主动脉阻断时间无显著差异。两组术后不同时间点P（A-a）O2的变化没有明显差异；两组在ICU的应用呼吸机时间也没有显著差异，见表1。表1两组术后不同时间点P（A-a）O2及呼吸机时间（±s）
3讨论
ECC时血液与ECC氧合器及管道等异物表面接触，加上切应力对血液的损伤和血浆内各种成份的变化等可导致血浆蛋白和血细胞激活，并释放出包括补体、白介素、激肽、缓激肽等体液因子和细胞因子，引起全身炎性反应［1］。这些因子的激活可使脂肪纤维蛋白及血细胞聚集形成微栓造成肺栓塞，同时使嗜中性粒细胞聚集激活弹性蛋白酶，引起肺毛细血管通透性增加，肺泡膜水肿，并使肥大细胞释放组织胺，最终导致术后肺部损伤，是肺损伤的主要因素之一。
ECC中合理的血液稀释，可以降低血液粘稠度，改善血液流变性，减少血液破坏，有利于组织氧供，减少围术期输异体血，降低医疗费用和减少血源性传播疾病。血浆代用品是ECC中常用的药物，它利用人工胶体维持血浆胶体渗透压促使组织液吸收入血管内，使血浆量增加，保持有效血容量，对维持血管内容量和防止水肿有良好的临床疗效［2］。但不同的血浆代用品对肺功能的影响，各家报道不一。有报道，ECC后再灌注损伤严重时可引起肺毛细血管内皮细胞受损，血管通透性增高，造成肺间质水肿及肺泡水肿，使气体交换受限，机体缺氧反过来又加重毛细血管内皮细胞损伤，引起器官功能障碍［3］。羟乙基淀粉（HES）主要由高分子质量的支链淀粉组成。天然支链淀粉会被内源性的淀粉酶快速水解，而羟乙基化可以减缓这一过程。因此，大大延长其在血管内的停留时间，使其扩容效应至少能维持4 h～8 h。运用中分子HES可能对毛细血管通透性增加的患者具有独特的作用，推测直接作用于内皮细胞，但这结果尚未证实，与用量等可能相关。贺斯与临床几种常用胶体液对肺毛细血管通透性影响不一，分子的大小形状可能决定了对毛细血管孔隙的封堵作用，贺斯是由多种形状、分子量大小不同的分子组成的混合物，决定了其堵漏作用更强，封堵位置主要在毛细血管内皮孔隙及基底膜。Bshir等提出的生物物观点［4］，他们比较大分子、中分子和小分子HES及其他几种扩容溶液的堵塞毛细血管漏的效果，发现中分子HES最强，提出堵塞毛细血管漏是一种生物物理学现象，是由合适大小、形状的生物可降解分子，通过附着于增大的“孔道”或内皮细胞间隙而产生的。不过，仅凭Bshir等提出的机械堵塞原理，难以解释为何与中分子质量HES大小、形状相似的其他胶体溶液的效应却弱于HES。贺斯平均分子量约200 KD，血定安120 KD，相比较有较大的分子量，不易通过毛细血管内皮细胞孔隙，有利于毛细血管渗漏综合症（CLS）的治疗。Kaplan等在一项猪的缺血性脑损伤实验中发现，脑血管损伤程度与白细胞的黏附性相关性很高，HES明显降低实验组的白细胞黏附性及血管通透性，因此，提出HES的保护作用可能来源于其抗炎作用［5］。
现已知，由麻醉、ECC、外科创伤、缺血再灌注引起的细胞因子、含氮氧化物、花生四烯酸代谢产物、补体系统及其他复合物介导的炎性反应在重症患者的疾病过程中起着关键作用，会导致内皮细胞损伤及微血管通透性增加。因此，这一观点有较强的说服力，但目前这方面的研究太少，这一机制的可能性需要更多、更深层次的实验来阐述。
本研究结果显示，两组术后6 h、12 h、18 h P（A-a）O2无明显差异，两组在ICU应用呼吸机时间无明显差异。这种无差异也可能是由于样本量较小，或是人工胶体用量的原因。对于不同人工胶体对肺功能的影响还需要进一步的研究。
【文献】
［1］Chew MS,Brands Lund,Brix-Christensen V,et al. Tissue injury and the inflammatory response to pediatric cardiac surgery with cardiopulmonary bypass: a descriptive study［J］. Anesthesiology,2001,94(5): 745-753.
［2］李佳春，李功宋.体外循环灌注学［M］. 北京：人民军医出版社，1993，273-278，356-365.
［3］吴镜湘，徐美英，张富军，等. 实验研究羟乙基淀粉对油酸型肺损伤大鼠肺毛细血管通透性的影响［J］. 中华麻醉学杂志，2003，3（3）：197-198.
［4］Bashir A,Zikria MD,Thamos C，et al. A biophysical approach to capillary permeability［J］. Surgery,1989,105（5）: 625-631.
［5］Kaplan SS,Park TS,Gonzales ER，et al. Hydroxyethyl starch reduces leukocyte adherence and vascular injury in the newborn pig cerebral circulation after asphyxia［J］. Stroke,2000,31(9): 2218-2223.
