浅低温体外循环期间p50与组织氧代谢的变化
作者：刘 流 周建美 陈启智 吕志平 常业恬
单位：第二附属医院麻醉科 长沙 410011
关键词：心肺转流术；低温；人工；心脏瓣膜疾病；p50；氧代谢*
提要 目的提要 目的：观察浅低温体外循环(CPB)期间p50与组织氧代谢的变化。方法：监测21例心瓣膜置换手术病人CPB期间p50，氧供(
O2)，氧耗(
O2)，氧摄取率(ERO2)，混合静脉血氧饱和度(
)等指标在降温、低温、复温期间的变化。结果：降温、低温期间p50，O2，ERO2降低，复温期间升高，则相反，与降温前比较差异显著或非常显著(P<0.05,P<0.01)。CPB期间O2无明显变化(P>0.05)。结论：降温、低温期间组织摄氧能力下降，复温期间
O2相对不足，均导致氧利用量不能满足组织代谢的需要。
, 百拇医药
中国图书分类号 R614.25 R654.1
Changes in p50 and oxygen metabolism during mild
hypothermia cardiopulmonary bypass
Liu Liu, Zhou Jianmei, Chen Qizhi, et al
(Department of Anesthesiology, The Second Affiliated Hospital,Hunan Medical University, Changsha 410011)
Objective: To study the changes of p50 and oxygen metabolism during mild hypothermia cardiopulmonary bypass, arterial blood lactate(ABL) were measured, arterial and venous blood gas were analysed in 21 patients undergoing cardiac valve replacement. Results: p50, oxygen consumption(O2)， and oxygen extract rate(ERO2) were decreased during hypothermia and increased during rewarming, respectively(P<0.05 or P<0.01), while the change of was adversed. 
was decreased significantly during rewarming(P<0.01), and ABL was continuously increased. Conclusion: Both reduction in oxygen utilization during hypothermia and relative deficiency of oxygen supply during rewarming cause tissue hypoxia.
, 百拇医药
Key word cardiopulmonary bypass; hypothermia,induced; heart valve diseases; p50*; oxygen mentabolism*
体外循环(CPB)时由于它所依赖的人工心肺机性能达不到正常的生理要求，故在实施CPB时须降低体温，减少组织的耗氧量以免组织缺氧。有研究发现，低温CPB期间亦有无氧代谢增强的现象[1]。本文以p50，氧供(O2)，氧耗(O2)，氧摄取率(ERO2)，混合静脉血氧饱和度()，混合静脉血氧分压()和动脉血乳酸(ABL)为观察指标，探讨浅低温CPB期间p50与氧代谢的变化特点。
, 百拇医药
1 对象与方法
1.1 观察对象
择期心脏瓣膜置换手术病人21例，其中男10例，女11例，平均年龄(34.05±12.29)岁，体重(53.05±6.41)kg，体表面积(1.59±0.19)m2。术前心机能Ⅱ～Ⅲ级，肝、肾机能基本正常，无代谢性疾病。
1.2 麻醉方法
术前肌注吗啡0.08mg.kg-1，东莨菪碱0.06mg.kg-1。用异丙酚(或依托咪酯)、芬太尼、维库溴胺诱导，气管插管后接麻醉机行机械通气，纯氧吸入。维持呼气末二氧化碳分压(PETCO2)在正常范围。芬太尼、维库溴胺、七氟醚维持麻醉。肝素化后常规建立体外循环，用Sarns 9000型人工肺机行非搏动性灌注，灌注流量为2.2～2.6L.min-1.m-2。预充液为平衡液，血定安，5%碳酸氢钠(5ml.kg-1)，国产鼓泡式氧合器。CPB期间维持浅低温(直肠温34～30℃)，血液稀释度大于20%。复温开始时静脉滴注硝普钠。用α稳态维持酸碱平衡。转流时间(74.5±20.0)min。
, 百拇医药
1.3 指标测定
取上、下腔静脉引流至贮血筒处的血液作为混合静脉血和桡动脉血做血气分析；比色法测定动脉血乳酸浓度[2]；血细胞自动分析仪测Hb浓度；根据公式计算p50值[3]，并按标准状态校正。以灌注流量为CI，Fick公式计算O2，O2和ERO2，同时记录直肠温等指标。测定时间：阻断主动脉后1min，降至预定温度时，复温即时及主动脉开放即时。
, 百拇医药
1.4 统计学处理
所有结果用
±s表示。自身前后对照用t检验。以P<0.05为显著差异的界值。
2 结 果
2.1 p50,O2，O2，ERO2，，的变化
, 百拇医药
CPB期间降温时p50,O2，ERO2下降，复温期间升高，降温时升高，复温时下降，差异显著或非常显著(P<0.05,P<0.01)。复温时下降，差异显著(P<0.01)。CPB期间O2无明显变化(P>0.05)(附表)。
, 百拇医药
2.2 ABL，血气分析，体温，灌注量的变化
复温期间ABL升高，差异非常显著(P<0.01)， 而pH,PaCO2，PaO2，SaO2无明显变化 (P>0.05)；降温、复温时体温变化有非常显著差异(P<0.01)，灌注流量，MAP，Hb无明显变化(P>0.05)(附表)。
附表 p50,O2,O2，ERO2，ABL及血气分析结果(±s)
, 百拇医药
阻主动脉1min
停降温时
复温即时
升主动脉即时
p50
2.80±0.70
2.40±0.50①
2.50±0.70①
3.41±0.73②O2(ml.min-1.m-2)
, http://www.100md.com
269.10±42.20
263.98±72.97
284.11±85.74
286.14±57.81O2(ml.min.m-2)
40.18±10.49
24.65±10.70②
26.25±8.12②
, 百拇医药
77.41±25.20②
ERO2(%)
15.59±6.11
9.90±3.94②
10.94±4.01②
28.16±11.46②(kPa)
5.49±1.41
5.89±1.48
, 百拇医药
5.49±1.72
4.77±0.67②(%)
85.61±2.69
91.12±3.89
89.99±8.42①
72.05±6.22②
PaO2(kPa)
48.51±15.32
, 百拇医药
41.92±16.91
40.19±14.37
41.28±14.34
SaO2(kPa)
5.11±1.11
5.25±1.37
5.21±1.25
5.31±1.22
SaO2(%)
99.83±0.11
99.69±0.51
, 百拇医药
99.62±0.39
99.48±0.82
pH
7.457±0.083
7.498±0.071
7.501±0.112
7.494±0.100
直肠温(CO)
35.01±1.66
31.50±1.44②
30.62±1.69②
, 百拇医药
32.98±2.53①
Hb(g.L-1)
85.9±13.9
84.7±20.1
86.0±18.3
88.9±23.7
灌注量(L.min-1.m-2)
2.44±0.19
2.36±0.24
2.32±0.16
, http://www.100md.com
2.39±0.24
MAP(kPa)
8.63±0.89
8.45±1.06
8.64±0.88
9.17±1.71
ABL(mmol.L-1)
1.54±0.35
1.85±0.40
2.11±0.41①
2.77±0.36②
, http://www.100md.com
与阻主动脉A 1min时比较：①P<0.05;②P<0.01
3 讨 论
p50是SO2为50%时的PO2，位于氧离曲线的陡直部分，可以反映氧离曲线位移方向和血红蛋白氧亲和力的高低。在正常状态下p50值为3.55kPa。影响p50的主要因素依次为pH,PaCO2，体温和2，3二磷酸甘油酸(2.3DPG)。O2是单位时间供应组织的氧总量；O2是指单位时间内组织所利用的氧量；ERO2是反映组织对氧利用的能力和微循环灌注。
, http://www.100md.com
CPB时由于血液的稀释和灌注流量的降低，O2明显少于转流前[4]。故认为降低体温，减少组织氧耗是避免组织缺氧的主要保护措施。本组病人在降温、低温期间PaO2，，SaO2正常，升高，说明浅低温CPB期间氧供可满足组织对氧的需要。O2在降温和低温期间比基础值下降40%以上。如果按每降低温度一度，减少氧耗5%计算[5]，本组病人在降温、低温期间只须减少20%的氧耗，组织不致于缺氧。但上述两个期间ABL持续升高，表明无氧代谢增强，此时组织的氧耗与组织的氧需并不相符。分析其原因可能是：低温使p50变小，氧离曲线左移，血红蛋白向组织释放氧量减少；CPB使红细胞变形能力降低，红细胞破坏，导致组织微循环障碍[6]；低温期间血液分流增加，微循环抑制，微循环灌注量减少[7]。上述三种因素造成组织摄取氧的能力下降，组织利用氧量减少，组织摄取的氧量不能满足组织代谢的需要，乳酸含量升高，无氧代谢增强。ERO2与O2的减少程度一致，的异常升高，均说明组织氧摄取量下降。因此可以认为CPB降温和低温期间氧代谢平衡失调并非
O2减少所致，而是氧离曲线左移，微循环障碍等因素造成组织摄氧量下降，组织利用氧量不能满足组织代谢的需求所致。
, 百拇医药
复温期间，由于体温的升高，组织耗氧量随之增加。本组病人复温期间p50明显增加，
O2和ERO2较之降温和低温期间升高近一倍；，明显下降，表明组织摄氧量增加。但复温期间乳酸浓度仍明显升高，说明组织缺氧仍未改善，且有加重的趋势。尽管此时氧离曲线后移，ERO2代偿升高，但组织摄取氧量仍不能满足组织代谢的需要，况且低温期间氧债存在，只增加p50值，ERO2代偿升高并不能改善组织的缺氧状况。
, http://www.100md.com
概言之，CPB期间低温使p50左移，组织氧用障碍，复温期间p50虽有增加，但并不能完全改善组织的缺氧状况，在临床CPB管理时应适度增加PaCO2，减降pH值，使p50右移，以利于组织氧代谢趋于平衡。
参考文献
1 刘流，周英，陈启智.体外循环中不同条件对乳酸脱氢酶活性和乳酸代谢影响的临床观察.临床麻醉学杂志，1992，8(4)：204～206
2 运动生物化学编写组.运动生物化学.北京：高等教育出版社，1986：126～128
3 朱忠勇主编.实用医学检验学.北京：人民军医出版社，1992：470～473
4 刘流，周建美，陈启智，等.重症瓣膜置换术患者围术期氧供、氧耗、氧摄取率和氧合状态的变化.中华麻醉学杂志，1997，17(2)：73～75
5 徐守春.低温.见：刘俊杰，赵俊主编.现代麻醉学.北京：人民卫生出版社，1997：674～675
6 杨玉萍，杨天德，黄永平，等.体外循环对瓣膜置换病人红细胞膜功能的影响.中华麻醉学杂志，1997，17(6)：333～335
7 Lazenby WE, KO W, Zelano JA. Effect of temperature and flow rate on regional blood and metabolism during cardiopulmonary bypass. Am Thorac Surg, 1992,53(6):957～962, 百拇医药
单位：第二附属医院麻醉科 长沙 410011
关键词：心肺转流术；低温；人工；心脏瓣膜疾病；p50；氧代谢*
提要 目的提要 目的：观察浅低温体外循环(CPB)期间p50与组织氧代谢的变化。方法：监测21例心瓣膜置换手术病人CPB期间p50，氧供(
O2)，氧耗(O2)，氧摄取率(ERO2)，混合静脉血氧饱和度()等指标在降温、低温、复温期间的变化。结果：降温、低温期间p50，O2，ERO2降低，复温期间升高，则相反，与降温前比较差异显著或非常显著(P<0.05,P<0.01)。CPB期间O2无明显变化(P>0.05)。结论：降温、低温期间组织摄氧能力下降，复温期间O2相对不足，均导致氧利用量不能满足组织代谢的需要。, 百拇医药
中国图书分类号 R614.25 R654.1
Changes in p50 and oxygen metabolism during mild
hypothermia cardiopulmonary bypass
Liu Liu, Zhou Jianmei, Chen Qizhi, et al
(Department of Anesthesiology, The Second Affiliated Hospital,Hunan Medical University, Changsha 410011)
Objective: To study the changes of p50 and oxygen metabolism during mild hypothermia cardiopulmonary bypass, arterial blood lactate(ABL) were measured, arterial and venous blood gas were analysed in 21 patients undergoing cardiac valve replacement. Results: p50, oxygen consumption(
O2)， and oxygen extract rate(ERO2) were decreased during hypothermia and increased during rewarming, respectively(P<0.05 or P<0.01), while the change of was adversed. was decreased significantly during rewarming(P<0.01), and ABL was continuously increased. Conclusion: Both reduction in oxygen utilization during hypothermia and relative deficiency of oxygen supply during rewarming cause tissue hypoxia., 百拇医药
Key word cardiopulmonary bypass; hypothermia,induced; heart valve diseases; p50*; oxygen mentabolism*
体外循环(CPB)时由于它所依赖的人工心肺机性能达不到正常的生理要求，故在实施CPB时须降低体温，减少组织的耗氧量以免组织缺氧。有研究发现，低温CPB期间亦有无氧代谢增强的现象[1]。本文以p50，氧供(
O2)，氧耗(O2)，氧摄取率(ERO2)，混合静脉血氧饱和度()，混合静脉血氧分压()和动脉血乳酸(ABL)为观察指标，探讨浅低温CPB期间p50与氧代谢的变化特点。, 百拇医药
1 对象与方法
1.1 观察对象
择期心脏瓣膜置换手术病人21例，其中男10例，女11例，平均年龄(34.05±12.29)岁，体重(53.05±6.41)kg，体表面积(1.59±0.19)m2。术前心机能Ⅱ～Ⅲ级，肝、肾机能基本正常，无代谢性疾病。
1.2 麻醉方法
术前肌注吗啡0.08mg.kg-1，东莨菪碱0.06mg.kg-1。用异丙酚(或依托咪酯)、芬太尼、维库溴胺诱导，气管插管后接麻醉机行机械通气，纯氧吸入。维持呼气末二氧化碳分压(PETCO2)在正常范围。芬太尼、维库溴胺、七氟醚维持麻醉。肝素化后常规建立体外循环，用Sarns 9000型人工肺机行非搏动性灌注，灌注流量为2.2～2.6L.min-1.m-2。预充液为平衡液，血定安，5%碳酸氢钠(5ml.kg-1)，国产鼓泡式氧合器。CPB期间维持浅低温(直肠温34～30℃)，血液稀释度大于20%。复温开始时静脉滴注硝普钠。用α稳态维持酸碱平衡。转流时间(74.5±20.0)min。
, 百拇医药
1.3 指标测定
取上、下腔静脉引流至贮血筒处的血液作为混合静脉血和桡动脉血做血气分析；比色法测定动脉血乳酸浓度[2]；血细胞自动分析仪测Hb浓度；根据公式计算p50值[3]，并按标准状态校正。以灌注流量为CI，Fick公式计算
O2，O2和ERO2，同时记录直肠温等指标。测定时间：阻断主动脉后1min，降至预定温度时，复温即时及主动脉开放即时。, 百拇医药
1.4 统计学处理
所有结果用
±s表示。自身前后对照用t检验。以P<0.05为显著差异的界值。2 结 果
2.1 p50,
O2，O2，ERO2，，的变化, 百拇医药
CPB期间降温时p50,
O2，ERO2下降，复温期间升高，降温时升高，复温时下降，差异显著或非常显著(P<0.05,P<0.01)。复温时下降，差异显著(P<0.01)。CPB期间O2无明显变化(P>0.05)(附表)。, 百拇医药
2.2 ABL，血气分析，体温，灌注量的变化
复温期间ABL升高，差异非常显著(P<0.01)， 而pH,PaCO2，PaO2，SaO2无明显变化 (P>0.05)；降温、复温时体温变化有非常显著差异(P<0.01)，灌注流量，MAP，Hb无明显变化(P>0.05)(附表)。
附表 p50,
O2,O2，ERO2，ABL及血气分析结果(±s), 百拇医药
阻主动脉1min
停降温时
复温即时
升主动脉即时
p50
2.80±0.70
2.40±0.50①
2.50±0.70①
3.41±0.73②
O2(ml.min-1.m-2), http://www.100md.com
269.10±42.20
263.98±72.97
284.11±85.74
286.14±57.81
O2(ml.min.m-2)40.18±10.49
24.65±10.70②
26.25±8.12②
, 百拇医药
77.41±25.20②
ERO2(%)
15.59±6.11
9.90±3.94②
10.94±4.01②
28.16±11.46②
(kPa)5.49±1.41
5.89±1.48
, 百拇医药
5.49±1.72
4.77±0.67②
(%)85.61±2.69
91.12±3.89
89.99±8.42①
72.05±6.22②
PaO2(kPa)
48.51±15.32
, 百拇医药
41.92±16.91
40.19±14.37
41.28±14.34
SaO2(kPa)
5.11±1.11
5.25±1.37
5.21±1.25
5.31±1.22
SaO2(%)
99.83±0.11
99.69±0.51
, 百拇医药
99.62±0.39
99.48±0.82
pH
7.457±0.083
7.498±0.071
7.501±0.112
7.494±0.100
直肠温(CO)
35.01±1.66
31.50±1.44②
30.62±1.69②
, 百拇医药
32.98±2.53①
Hb(g.L-1)
85.9±13.9
84.7±20.1
86.0±18.3
88.9±23.7
灌注量(L.min-1.m-2)
2.44±0.19
2.36±0.24
2.32±0.16
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2.39±0.24
MAP(kPa)
8.63±0.89
8.45±1.06
8.64±0.88
9.17±1.71
ABL(mmol.L-1)
1.54±0.35
1.85±0.40
2.11±0.41①
2.77±0.36②
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与阻主动脉A 1min时比较：①P<0.05;②P<0.01
3 讨 论
p50是SO2为50%时的PO2，位于氧离曲线的陡直部分，可以反映氧离曲线位移方向和血红蛋白氧亲和力的高低。在正常状态下p50值为3.55kPa。影响p50的主要因素依次为pH,PaCO2，体温和2，3二磷酸甘油酸(2.3DPG)。
O2是单位时间供应组织的氧总量；O2是指单位时间内组织所利用的氧量；ERO2是反映组织对氧利用的能力和微循环灌注。, http://www.100md.com
CPB时由于血液的稀释和灌注流量的降低，
O2明显少于转流前[4]。故认为降低体温，减少组织氧耗是避免组织缺氧的主要保护措施。本组病人在降温、低温期间PaO2，，SaO2正常，升高，说明浅低温CPB期间氧供可满足组织对氧的需要。O2在降温和低温期间比基础值下降40%以上。如果按每降低温度一度，减少氧耗5%计算[5]，本组病人在降温、低温期间只须减少20%的氧耗，组织不致于缺氧。但上述两个期间ABL持续升高，表明无氧代谢增强，此时组织的氧耗与组织的氧需并不相符。分析其原因可能是：低温使p50变小，氧离曲线左移，血红蛋白向组织释放氧量减少；CPB使红细胞变形能力降低，红细胞破坏，导致组织微循环障碍[6]；低温期间血液分流增加，微循环抑制，微循环灌注量减少[7]。上述三种因素造成组织摄取氧的能力下降，组织利用氧量减少，组织摄取的氧量不能满足组织代谢的需要，乳酸含量升高，无氧代谢增强。ERO2与O2的减少程度一致，的异常升高，均说明组织氧摄取量下降。因此可以认为CPB降温和低温期间氧代谢平衡失调并非O2减少所致，而是氧离曲线左移，微循环障碍等因素造成组织摄氧量下降，组织利用氧量不能满足组织代谢的需求所致。, 百拇医药
复温期间，由于体温的升高，组织耗氧量随之增加。本组病人复温期间p50明显增加，
O2和ERO2较之降温和低温期间升高近一倍；，明显下降，表明组织摄氧量增加。但复温期间乳酸浓度仍明显升高，说明组织缺氧仍未改善，且有加重的趋势。尽管此时氧离曲线后移，ERO2代偿升高，但组织摄取氧量仍不能满足组织代谢的需要，况且低温期间氧债存在，只增加p50值，ERO2代偿升高并不能改善组织的缺氧状况。, http://www.100md.com
概言之，CPB期间低温使p50左移，组织氧用障碍，复温期间p50虽有增加，但并不能完全改善组织的缺氧状况，在临床CPB管理时应适度增加PaCO2，减降pH值，使p50右移，以利于组织氧代谢趋于平衡。
参考文献
1 刘流，周英，陈启智.体外循环中不同条件对乳酸脱氢酶活性和乳酸代谢影响的临床观察.临床麻醉学杂志，1992，8(4)：204～206
2 运动生物化学编写组.运动生物化学.北京：高等教育出版社，1986：126～128
3 朱忠勇主编.实用医学检验学.北京：人民军医出版社，1992：470～473
4 刘流，周建美，陈启智，等.重症瓣膜置换术患者围术期氧供、氧耗、氧摄取率和氧合状态的变化.中华麻醉学杂志，1997，17(2)：73～75
5 徐守春.低温.见：刘俊杰，赵俊主编.现代麻醉学.北京：人民卫生出版社，1997：674～675
6 杨玉萍，杨天德，黄永平，等.体外循环对瓣膜置换病人红细胞膜功能的影响.中华麻醉学杂志，1997，17(6)：333～335
7 Lazenby WE, KO W, Zelano JA. Effect of temperature and flow rate on regional blood and metabolism during cardiopulmonary bypass. Am Thorac Surg, 1992,53(6):957～962, 百拇医药