ECC期間高鉀心肌保護(hù)液灌注后患者血鉀濃度的變化與心臟復(fù)蘇、心律失常的關(guān)系

王 偉，郭 珊，楊萬杰

(1天津市第五中心醫(yī)院，天津 300450;2泰達(dá)國際心血管病醫(yī)院)

體外循環(huán)(ECC)心內(nèi)直視手術(shù)期間，高鉀心肌保護(hù)液灌注能影響患者體內(nèi)鉀離子濃度，繼而影響患者心臟電生理水平，可導(dǎo)致術(shù)中心臟復(fù)蘇困難和術(shù)后生命體征不平穩(wěn)［1］。以往由于檢測(cè)設(shè)備受限，只能間斷抽取血樣標(biāo)本檢測(cè)鉀離子濃度，對(duì)鉀離子的動(dòng)態(tài)變化無法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，不能及時(shí)準(zhǔn)確地調(diào)整血鉀濃度，難以為心臟復(fù)蘇營造良好的內(nèi)環(huán)境，直接影響了患者的手術(shù)效果。2012年3～5月，我們觀察了20例ECC下?lián)衿谛泄跔顒?dòng)脈旁路移植術(shù)患者高鉀心肌保護(hù)液灌注后血鉀濃度的變化，并討論了血鉀濃度和心臟復(fù)蘇、心律失常的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇同期在泰達(dá)國際心血管病醫(yī)院ECC下?lián)衿谛泄跔顒?dòng)脈旁路移植術(shù)(CABG)患者20例，男15例、女5例，年齡57～73(64.73±6.06)歲，體質(zhì)量57.5 ～77.5(67.10 ±4.49)kg，心功能分級(jí)Ⅱ級(jí)17例、Ⅲ級(jí)3例。排除術(shù)前合并有心律失常者、ECC前有低血壓過程和肝腎功能異常者及ECC期間高鉀心肌保護(hù)液灌注前后應(yīng)用間羥胺、胰島素、NaHCO3調(diào)節(jié)血壓、血糖、pH者。

1.2 方法

1.2.1 麻醉方法 患者入室后，給予咪唑安定3～5 mg、依托咪酯 20 mg、羅庫溴銨 0.6 mg/kg、舒芬太尼1 μg/kg常規(guī)誘導(dǎo)。氣管插管完成后，接麻醉機(jī)控制呼吸，呼吸參數(shù):潮氣量8～10 mL/kg、呼吸頻率10～12次/min。經(jīng)橈動(dòng)脈穿刺置管監(jiān)測(cè)動(dòng)脈血壓，經(jīng)右頸內(nèi)靜脈穿刺置入三腔管持續(xù)監(jiān)測(cè)中心靜脈壓，并維持患者循環(huán)穩(wěn)定。

1.2.2 ECC方法 使用德國Stockert-C型非搏動(dòng)灌注ECC機(jī)，Dideco-703進(jìn)口膜肺，膠晶比(萬汶、乳酸鈉林格氏液)2∶1預(yù)充。在全身麻醉、全身肝素化后，行升主動(dòng)脈及右心房單根房腔靜脈插管建立ECC，在激活全血凝固時(shí)間＞480 s后開始ECC，緩慢降溫。ECC開始后3 min由Dideco-703膜肺抽取動(dòng)脈血樣檢測(cè)動(dòng)脈血?dú)?，同時(shí)存儲(chǔ) TERUMO CDITM500連續(xù)血?dú)獗O(jiān)測(cè)儀上血鉀濃度，根據(jù)動(dòng)脈血?dú)鉁y(cè)定結(jié)果校正儀器的血鉀濃度與動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果一致。當(dāng)鼻咽溫降至34℃時(shí)阻斷升主動(dòng)脈，經(jīng)升主動(dòng)脈根部灌注高鉀心肌保護(hù)液1000 mL，開始行CABG。橋血管每個(gè)吻合口吻合后灌注高鉀心肌保護(hù)液200 mL，乳內(nèi)動(dòng)脈搭橋時(shí)開始復(fù)溫，吻合完成后灌注200 mL，此后停止灌注高鉀心肌保護(hù)液，升主動(dòng)脈開放，心臟復(fù)跳。高鉀心肌保護(hù)液灌注期間保持水箱34℃恒溫，增加流量維持血壓≥50 mm-Hg，血流通氣比 1∶0.6 ～ 0.8，維持 pH 在 7.35 ～7.45，PaCO235 ～45 mmHg，復(fù)溫后予以速尿10 mg。

1.2.3 觀察指標(biāo) 觀察并記錄首次灌注高鉀心肌保護(hù)液1000 mL血鉀值的變化(在行下1次灌注前血鉀值變化情況)及調(diào)節(jié)至相對(duì)平衡所需時(shí)間;記錄首次灌注高鉀心肌保護(hù)液與下次灌注期間的尿量，并留尿樣由美國nova全血自動(dòng)血?dú)夥治鰞x檢測(cè)尿鉀的濃度;觀察心臟復(fù)跳前血鉀濃度及其與心臟復(fù)跳、心律失常的關(guān)系。

2 結(jié)果

2.1 患者轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間、阻斷時(shí)間及血鉀濃度 進(jìn)入ECC至脫離ECC時(shí)間(轉(zhuǎn)機(jī)時(shí)間)為45～80(65.20±9.23)min，阻斷升主動(dòng)脈心臟停跳至升主動(dòng)脈開放心臟復(fù)跳時(shí)間(阻斷時(shí)間)為42～56(48.80±6.30)min，進(jìn)入 ECC后3 min體內(nèi)血鉀基礎(chǔ)值為10.20 ～11.10(10.68 ±0.34)mmol。

2.2 首次高鉀心肌保護(hù)液灌注后血鉀值的變化首次高鉀心肌保護(hù)液平均283 s內(nèi)灌注1000 mL，灌入血鉀25.52 mmol。血鉀在心肌保護(hù)液首次灌注停止后73 s升高5.25 mmol，達(dá)到峰值;達(dá)到峰值后175 s內(nèi)快速下降2.32 mmol;此后244 s內(nèi)緩慢下降1.27 mmol至相對(duì)平衡，血鉀停止攝入后到達(dá)到平衡的時(shí)間為492 s。心肌保護(hù)液首次灌注停止后血鉀在原基礎(chǔ)濃度上的變化見圖1。

圖1 首次灌注停止后血鉀變化

2.3 產(chǎn)生尿量及心臟復(fù)跳前的血鉀濃度 首次灌注至第2次灌注開始前產(chǎn)生尿量為45.00～60.00(52.50 ±5.24)mL，尿排鉀量 0.48 ～ 0.75(0.61 ±0.11)mmol。升主動(dòng)脈開放前血鉀濃度為 4.7 ～5.8(5.15 ±0.42)mmol/L，心臟自動(dòng)復(fù)跳患者血鉀濃度4.9 ～5.8(5.40 ±0.45)mmol/L，除顫復(fù)跳患者血鉀濃度4.7 ～5.6(5.13 ±0.31)mmol/L。全組無新發(fā)房顫等心律失常發(fā)生。

3 討論

鉀是機(jī)體重要的礦物質(zhì)之一，體內(nèi)鉀離子98%存在于細(xì)胞內(nèi)，是細(xì)胞內(nèi)最主要的電解質(zhì);細(xì)胞外液的鉀離子僅占的2%［2］，卻具有重要作用。正常血鉀濃度為3.5～5.5 mmol/L。鉀離子有許多重要生理功能，如參與細(xì)胞內(nèi)新陳代謝、維持細(xì)胞靜息膜電位、調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓和酸堿平衡、維持神經(jīng)、肌肉的興奮性等［3］。體內(nèi)鉀平衡涉及細(xì)胞內(nèi)、外液鉀的分布和轉(zhuǎn)移，少量鉀進(jìn)入或移出細(xì)胞外液將導(dǎo)致血鉀濃度明顯改變。

ECC中，血鉀濃度異常對(duì)機(jī)體的影響主要表現(xiàn)在心血管系統(tǒng)，低鉀可影響患者心功能的恢復(fù)，增加心肌細(xì)胞的應(yīng)激性，易誘發(fā)心律失常，成為嚴(yán)重心律紊亂、室顫的誘因［4］。高鉀血癥對(duì)機(jī)體的主要危險(xiǎn)是能引起心室纖維性顫動(dòng)和心搏驟停。嚴(yán)重高血鉀(7.0 ～9.0 mmol/L)，由于靜息膜電位過小，心肌興奮性降低或消失，同時(shí)高鉀抑制了動(dòng)作電位二期鈣內(nèi)流，興奮—收縮耦聯(lián)減弱，心肌收縮降低，臨床上可出現(xiàn)心臟停搏［5］。ECC引起高血鉀的原因主要有:鉀攝入過多(ECC中因心肌停搏液回收過多而引起的血鉀增高是高鉀血癥的最主要原因);腎臟排鉀減少(ECC的非生理性灌注、早期的低血壓過程、ECC中產(chǎn)生的微栓、血管活性物質(zhì)增高均可使腎血流減少，尿生成和排鉀障礙);酸中毒(ECC的“控制性休克”狀態(tài)、復(fù)溫后的微循環(huán)開放、通氣不足引起的呼吸性酸中毒等);血細(xì)胞的破壞(血液和異物表面接觸、炎性介質(zhì)的釋放、大量心內(nèi)吸引等);內(nèi)分泌異常等。

機(jī)體對(duì)血漿離子濃度變化有很強(qiáng)的自我調(diào)節(jié)功能。研究表明，ECC患者血鉀濃度的下降不僅僅與鉀的稀釋和排出有關(guān)［6］，本研究同樣證實(shí)了這一點(diǎn)。本組患者排除了外在影響因素，即在 pH、PaCO2相對(duì)穩(wěn)定，未應(yīng)用NaHCO3、胰島素、兒茶酚胺類藥物等情況下，連續(xù)觀察由灌注高鉀心肌保護(hù)液導(dǎo)致的大量鉀攝入后血鉀值的變化過程。結(jié)果顯示，大量鉀快速入血后導(dǎo)致血鉀一過性升高，機(jī)體迅速啟動(dòng)自我調(diào)節(jié)功能，10 min內(nèi)即可使血鉀值恢復(fù)至相對(duì)安全水平，而機(jī)體調(diào)節(jié)期間經(jīng)尿排出體外鉀量很少，提示在對(duì)高鉀血癥的早期調(diào)節(jié)中，經(jīng)腎臟排出并非主要途徑。細(xì)胞內(nèi)外轉(zhuǎn)移應(yīng)當(dāng)是血鉀迅速平衡的主要途徑。按照成人血漿總量計(jì)算，平均輸注25 mmol血鉀應(yīng)升高將近9 mmol/L，實(shí)際測(cè)得血鉀升高幅度只有5 mmol/L，提示體內(nèi)緩沖機(jī)制啟動(dòng)迅速，在灌注同時(shí)細(xì)胞內(nèi)外轉(zhuǎn)移已經(jīng)發(fā)生。

ECC期間影響體內(nèi)鉀平衡的因素很多［7］，血鉀在ECC期間出現(xiàn)波動(dòng)也在所難免，但維持血鉀在正常范圍對(duì)患者順利康復(fù)至關(guān)重要。本研究表明，機(jī)體自身對(duì)血鉀的調(diào)節(jié)能力極強(qiáng)，而且調(diào)節(jié)過程迅速，但即使是一過性高血鉀也可對(duì)機(jī)體造成嚴(yán)重傷害。在CABG手術(shù)ECC期間，我們灌注高鉀心肌保護(hù)液時(shí)，血鉀攝入量相對(duì)較多，盡管機(jī)體代償，但10 min后仍難以恢復(fù)到灌注前水平，臨床應(yīng)予重視。本組20例患者沒有出現(xiàn)心臟復(fù)跳困難或心律失常者，可能與CABG患者心功能普遍較好，且其血鉀濃度超過正常范圍的幅度較小，不會(huì)影響動(dòng)作電位的產(chǎn)生或心肌細(xì)胞的自律性。

連續(xù)ECC環(huán)路內(nèi)血鉀監(jiān)測(cè)提供了定量研究ECC期間鉀代謝的方便手段，并得出一些結(jié)論，但本研究觀察例數(shù)較少，要想得出一定理論還需要我們進(jìn)一步深入研究。

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