康斯特保護(hù)液內(nèi)的鈉在小兒心臟外科的意義

Preusse Claus Juergen，Lueck Sabrina，Welz Armin

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康斯特保護(hù)液內(nèi)的鈉在小兒心臟外科的意義

Preusse Claus Juergen，Lueck Sabrina，Welz Armin

2011年Kim等［1］的研究中描述了使用康斯特（HTK）心臟停搏液后小兒心臟病患者血鈉濃度的波動(dòng)情況。在其研究中回顧了628例小兒患者，其血鈉水平下降幅度超過(guò)15 mmol／L，從而引起了血鈉濃度的顯著波動(dòng)；研究同時(shí)指出18例患兒術(shù)后癲癇發(fā)作與血鈉濃度顯著減低之間是明顯相關(guān)的。作者認(rèn)為給予HTK液后引起嚴(yán)重的低血鈉，隨之在術(shù)后引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥。筆者對(duì)此表示懷疑，認(rèn)為在小兒心臟外科迫切需有一個(gè)有關(guān)溶液相關(guān)性低血鈉的發(fā)生與治療的原則。對(duì)于新生兒和嬰幼兒，首先必須分清引起術(shù)后低血鈉（定義為血鈉低于135 mmol／L）的兩個(gè)主要原因之間的區(qū)別：① 低滲性脫水（由于體液的大量丟失，如長(zhǎng)時(shí)間嘔吐、進(jìn)食減少、嚴(yán)重腹瀉或其他原因引起的代謝紊亂）；②細(xì)胞內(nèi)液型心臟停搏液（HTK液）的大量應(yīng)用。

當(dāng)然，另一些疾病像囊性纖維病、先天性腎上腺增生或Addison’s病也會(huì)導(dǎo)致低鈉血癥，但首先應(yīng)該關(guān)注最常見(jiàn)的臨床表現(xiàn)。低滲性脫水其臨床癥狀包括嗜睡、精神混亂、甚至基于腦水腫而引發(fā)的昏迷，后者可能進(jìn)一步引起腦疝。由于治療低血鈉癥可能引起中樞橋腦脫髓鞘病變這樣的嚴(yán)重并發(fā)癥，因此，目前認(rèn)為藥物治療急性低鈉血癥需要特別謹(jǐn)慎［最大劑量5 mmol Na＋／（kg·h）］［2］。對(duì)于心臟停搏液導(dǎo)致的低血鈉，首先應(yīng)評(píng)估在先天性心臟病新生兒和嬰幼兒中所采用的不同的心臟停搏策略。在心臟手術(shù)中，為了達(dá)到充分的心臟電－機(jī)械靜止?fàn)顟B(tài)，常常采用不同組分的心臟停搏液，如含血停搏液（Buckberd液或Calafiore液）或晶體停搏液，以及不同的灌注方法，如順灌、逆灌或兩種方法結(jié)合使用。而晶體停搏液根據(jù)其鈉含量的不同被分為細(xì)胞外液型和細(xì)胞內(nèi)液型，St.Thomas’液和Celsior液是細(xì)胞外液型，而WU（Wisconsin大學(xué)）液、delNido液和HTK液是細(xì)胞內(nèi)液型。

HTK液的生理生化理念是 Bretschneider和Preusse［3］于1975年首次提出的，它是世界上首個(gè)高緩沖溶液（histidine／histidine－h(huán)cl buffer）。

正如以上提到的，HTK液是一個(gè)低鈉（Na＋15 mmol／L）的“細(xì)胞內(nèi)”溶液，滲透壓30 mosmol／L。很低的鈉濃度分別產(chǎn)生生理和生化效應(yīng)。在電生理學(xué)方面，低鈉首先阻止心肌的膜電位迅速去極化。其次，由于低鈉溶液的應(yīng)用，心肌氧耗比高鉀溶液大大地減少［4］。上個(gè)世紀(jì)60年代中，Bretschneider等就研究了不同停搏液對(duì)心臟停搏灌注期間心肌能量轉(zhuǎn)換方面的影響。

圖1顯示用含低鈉、低鈣和普魯卡因溶液時(shí)灌注期間心肌氧耗是最低的。使用低鈉和低鈣灌注液在心肌能量轉(zhuǎn)換方面影響范圍也明顯是最小的。

圖1 使用不同心臟停搏液灌注犬心時(shí)心肌常溫氧耗量的比較

除所提及的生理學(xué)效應(yīng)以外，高緩沖心臟停搏液對(duì)生化影響是極為重要的。由于心臟停搏液滲透壓的生理極限（300 mosmol／L）不能逾越，因此，只能使用低鈉含量溶液以留出滲透壓空間來(lái)添加高濃度的緩沖劑才是可行的方法。如前所述，HTK液中與鈉相關(guān)的滲透壓僅為30 mosmol／L，留出的滲透壓空間達(dá)到270 mosmol／L，因此，可以添加高濃度的組氨酸緩沖劑。

低鈉濃度心臟停搏液已經(jīng)發(fā)揮了顯著效果，隨之而來(lái)的疑問(wèn)是停搏液中理想的鈣濃度應(yīng)當(dāng)是生理值的還是低于生理值的？以下方程式闡述了一個(gè)自然法則，也描述出了鈉鈣之間的密切關(guān)系。

（Nai：細(xì)胞內(nèi)濃度，Nao：細(xì)胞外濃度，Cai：細(xì)胞內(nèi)濃度，Cao：細(xì)胞外濃度）

根據(jù)這個(gè)方程式，假設(shè)細(xì)胞外鈉濃度為150 mM，細(xì)胞外鈣濃度為1.5 mM，按如下等式計(jì)算：

如果此方程式的結(jié)果可以計(jì)算得出，那么筆者也能將細(xì)胞外鈉濃度降低為15 mM（也就是HTK液中的鈉濃度！），并通過(guò)解方程得出相應(yīng)的細(xì)胞外鈣濃度。這個(gè)結(jié)果大約是0.02 mM。因此，準(zhǔn)確來(lái)講，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)HTK液是一種低鈉、低鈣性溶液，而不是通常所謂的一種鈣濃度可隨意改變的溶液。

低鈣濃度在新生兒心臟的缺血保護(hù)中發(fā)揮重要作用。在未成熟兔用St.Thomas’液和新生兔間斷使用含血心臟停搏液保護(hù)心肌的實(shí)驗(yàn)中，清楚地表明低濃度鈣（0.03 mmol／L）比正常濃度鈣具有優(yōu)越性［5－6］。由這兩個(gè)缺血再灌注的實(shí)驗(yàn)研究也顯示出缺氧新生兒心臟對(duì)正常的鈣濃度非常敏感，而這正與成熟的心肌細(xì)胞相反。而且，應(yīng)當(dāng)拋棄認(rèn)為如果僅應(yīng)用接近生理水平鈣濃度的晶體液不適宜新生兒心肌細(xì)胞的假設(shè)。這個(gè)假設(shè)必須放棄，因?yàn)椤罢！扁}濃度的含血溶液在缺血再灌注期間也損害缺氧的新生兒心肌。根據(jù)這些發(fā)現(xiàn)，筆者可以做出結(jié)論，HTK液能夠滿足各種需求，是新生兒心肌的最佳保護(hù)劑。

僅靠心臟停搏液灌注沖刷出冠狀動(dòng)脈內(nèi)血液的方法不可能完成有效的心肌保護(hù)，這樣的觀念如今已被廣泛接受。因此，早在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)開(kāi)始使用大劑量心肌保護(hù)液進(jìn)行灌注，以達(dá)到全細(xì)胞外的同步均衡狀態(tài)，而非僅僅達(dá)到血管內(nèi)腔的平衡［7］。使用細(xì)胞外液型的心臟停搏液（高鈉！）時(shí)，灌注約3 min即可達(dá)到充分的鈉平衡，而使用細(xì)胞內(nèi)液型心臟停搏液時(shí)達(dá)到這種平衡狀態(tài)則需要更多的時(shí)間。

圖2顯示了使用HTK心臟停搏液灌注期間鈉和鉀的變化時(shí)程。本組研究來(lái)自于新生兒和嬰幼兒的24例開(kāi)心手術(shù)，患者包括男性13例和女性11例，平均年齡20.9個(gè)月（大血管轉(zhuǎn)位的新生兒年齡僅幾天），平均體重9.2 kg。診斷如下：室間隔缺損（n＝7），法洛四聯(lián)癥（n＝7），房室通道缺損（n＝4），大血管轉(zhuǎn)位（n＝3），二尖瓣狹窄（n＝1），肺動(dòng)脈瓣狹窄（n＝1），布蘭德－懷特－加蘭德綜合征（n＝1）。在停搏液灌注期間，同時(shí)采集冠狀動(dòng)脈（art）流入和冠狀靜脈竇（CV）流出的標(biāo)本，所有心臟手術(shù)均在全體外循環(huán)轉(zhuǎn)流下進(jìn)行，打開(kāi)右房采集樣本并吸走所有停搏液。

圖2 使用HTK停搏液灌注期間art和cv鈉（上圖）和鉀（下圖）的濃度變化

結(jié)果顯示，鉀的平衡（大約3 min）明顯快于鈉的平衡，后者在開(kāi)始灌注大約5 min后到達(dá)最高點(diǎn)。研究結(jié)果凸顯了這樣一個(gè)事實(shí)，即平衡過(guò)程不僅僅與容量相關(guān)，最重要的是也與時(shí)間相關(guān)。

應(yīng)用“細(xì)胞內(nèi)液”型晶體停跳會(huì)引起兩種作用：血液稀釋和低鈉血癥。通過(guò)使用上、下腔靜脈分別插管、切開(kāi)右房吸除全部停搏液的方法或使用超濾器進(jìn)行血液濃縮能夠抵消“血液稀釋”這個(gè)副作用。

而對(duì)于低鈉血癥，一些病理生理學(xué)方面的因素也必須考慮。如果存在單純的血清鈉濃度的迅速改變，例如靜脈內(nèi)輸注大量液體，滲透壓隨之降低，即可引起細(xì)胞外到細(xì)胞內(nèi)的水轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致了出現(xiàn)腦水腫的風(fēng)險(xiǎn)增加；另一方面，低鈉血癥一旦出現(xiàn)，又往往會(huì)帶來(lái)由于麻醉醫(yī)生給予高滲鹽水糾正低鈉血癥而導(dǎo)致的矯枉過(guò)正性高滲血癥的風(fēng)險(xiǎn)。

由于HTK液的滲透壓是生理的，因此不會(huì)引發(fā)上述的水轉(zhuǎn)移。Lindner等［8］研究了心臟外科體外循環(huán)期間患者滲透壓的改變，證明了在HTK液的使用期間和使用后滲透壓水平保持不變。

在臨床中，對(duì)于成人因血液稀釋而造成的低鈉血癥，一般建議在體外循環(huán)中添加100 ml的氯化鈉（5.85%）［9］。Sellevold（麻醉科，特隆赫姆，挪威）和Polvani（心胸外科，米蘭，意大利）有關(guān)HTK液灌注后低鈉血癥的影響的研究（尚未發(fā)表的簡(jiǎn)訊）發(fā)現(xiàn)，患者并未出現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)方面的并發(fā)癥，由此認(rèn)為使用HTK液后出現(xiàn)的低鈉血癥僅僅是一種“感覺(jué)現(xiàn)象”，沒(méi)有任何治療的必要。

從生理學(xué)家的觀點(diǎn)來(lái)看，由于體外循環(huán)中使用HTK液并未引起非生理性的血滲透壓降低，因此其所引起的低鈉血癥并不會(huì)導(dǎo)致癲癇發(fā)作。但是對(duì)于新生兒來(lái)說(shuō)，如果同時(shí)出現(xiàn)血鈉濃度和滲透壓顯著降低，那么，此時(shí)的滲透壓水平將在患兒的癲癇發(fā)作中起決定性作用［8］。因此，在新生兒和嬰幼兒心臟手術(shù)中使用上下靜脈分別插管，切開(kāi)右房并吸除全部停搏液是防止出現(xiàn)血液稀釋和低鈉血癥的最常用措施。當(dāng)然，偶爾也可能發(fā)生因少量HTK液進(jìn)入體循環(huán)而導(dǎo)致的低鈉血癥，但如上所述，因?yàn)榇藭r(shí)血清滲透壓將保持不變，所以這樣的低鈉血癥不會(huì)引起新生兒神經(jīng)系統(tǒng)損傷。然而，如果在ICU術(shù)后早期低鈉血癥進(jìn)行性加重，則建議采用之前所提及的費(fèi)時(shí)的平衡方法進(jìn)行糾正。

綜上所述，高緩沖的心臟停搏液（如HTK液）最大的好處是不必重復(fù)灌注，其所允許的最長(zhǎng)阻斷時(shí)間可達(dá)3 h，細(xì)胞內(nèi)液型心臟停搏液的這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在臨床應(yīng)用中顯然是利大于弊。

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2014?03?10）

2014?04?10）

10.13498／j.cnki.chin.j.ecc.2014.03.05

德國(guó)波昂大學(xué)心臟外科