成人與兒童乳酸林格液輸注后液體轉(zhuǎn)移分布和心肌耗氧量的比較

單躍 黃瑾瑾 祝勝美 李玉紅

擇期手術(shù)患者常因術(shù)前常規(guī)禁食、禁飲、體表水分蒸發(fā)以及腸道準(zhǔn)備，導(dǎo)致麻醉誘導(dǎo)前循環(huán)絕對容量不足[1]；此外麻醉誘導(dǎo)會使中樞或者外周神經(jīng)系統(tǒng)受抑制，導(dǎo)致循環(huán)相對容量不足。兩方面的共同作用可能引起麻醉誘導(dǎo)后低血壓。為了減輕麻醉后血流動力學(xué)指標(biāo)波動，一般在麻醉誘導(dǎo)前給予患者輸注乳酸林格液[2]。晶體液輸注后大部分分布到血管外組織，當(dāng)分布均衡時，血管內(nèi)外比例為1∶4[3]。輸注液體在血管內(nèi)外的轉(zhuǎn)移分布受諸多因素影響，如麻醉誘導(dǎo)。有研究顯示，硬膜外麻醉或全麻誘導(dǎo)后血管內(nèi)輸注液體的滯留量增加，且滯留量與平均動脈壓降低呈正比[4]。有研究發(fā)現(xiàn)，兒茶酚胺類藥物對同時輸注的乳酸林格液在血管內(nèi)外分布有影響[5-6]，且不同疾病患者的分布也不相同[7]。筆者既往采用液體動力學(xué)模型分析兒童和成人按照體重輸注乳酸林格液后藥代動力學(xué)的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兒童血漿和腎臟液體清除率分別為成人的7倍和4倍[8]。目前關(guān)于兒童輸注乳酸林格液后液體在血管內(nèi)外的轉(zhuǎn)移分布以及對心肌氧耗量的影響是否與成人有區(qū)別的報道較少。本研究比較了成人與兒童患者術(shù)前乳酸林格液體輸注期間和輸注后液體轉(zhuǎn)移分布以及心肌耗氧量的差異，為進一步探索兒童與成人晶體液治療效果差異的機制提供依據(jù)，現(xiàn)報道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選擇2015年6月至2017年7月在浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬兒童醫(yī)院20例（兒童組）和浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院20例（成人組）行擇期小手術(shù)的患者共40例，美國麻醉醫(yī)師協(xié)會（ASA）分級I級。兒童組中腹股溝斜疝12例，尿道下裂4例，隱睪4例；成人組中肛瘺10例，腹股溝斜疝7例，下肢腫塊3例。排除標(biāo)準(zhǔn)：區(qū)域麻醉的禁忌證以及嚴(yán)重心、肺、肝、腎和內(nèi)分泌、神經(jīng)系統(tǒng)疾病的患者。本研究經(jīng)浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，患者或監(jiān)護人均簽署知情同意書。

1.2 方法 術(shù)前兒童組禁食水6 h（凌晨2：00進食200 ml牛奶），成人組禁食水10 h。7:30入手術(shù)室，開通靜脈通路，左側(cè)肘正中靜脈置管用于輸注液體，橈動脈置管用于監(jiān)測血壓和采集血標(biāo)本。兒童組予肌肉注射咪唑安定0.25 mg/kg和氯胺酮2.5 mg/kg，成人組予靜脈注射咪唑安定0.05 mg/kg。在表面麻醉下放置留置尿管并接尿袋，丟棄膀胱殘存尿液；采用多功能檢測儀（荷蘭Datex-Ohmeda公司）持續(xù)監(jiān)測收縮壓（SBP）、心電圖（ECG）、心率（HR）和脈搏氧飽和度（SpO2）。記錄基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后泵注乳酸林格液10 ml/kg（規(guī)格500 ml，上海百特醫(yī)藥公司），20 min內(nèi)輸完。觀察時間為開始輸液后90 min，期間給予面罩吸氧（2 L/min），若出現(xiàn)血壓降低達(dá)術(shù)前基礎(chǔ)值的30%或者 SBP＜90 mmHg，給予麻黃堿6 mg靜脈注射；當(dāng)HR＜50次/min，給予阿托品0.5 mg靜脈注射。觀察結(jié)束時收集尿液，隨后開始實施區(qū)域麻醉和外科手術(shù)。

1.3 觀察指標(biāo) 輸液前及輸液后50 min內(nèi)每隔5 min，隨后40 min內(nèi)每隔10 min采集動脈血1 ml，應(yīng)用iSTAT便攜式分析儀（美國紐約i-STAT公司）測定Hb和紅細(xì)胞壓積（Hct）水平；輸液前標(biāo)本測量2次，以2次均數(shù)作為基礎(chǔ)值。采集動脈血的同時記錄患者生命體征（SBP、HR和SpO2）。觀察結(jié)束記錄患者尿量；計算基礎(chǔ)血漿容量（PV0）[9]（公式1）、輸液后t時的血漿容量（PVt）（公式 2）、血漿容量擴張（VE）（公式 3）、血管外容量擴張（EVV）、（公式4）、血漿容量擴張效率（VEE）以及心率血壓乘積（RPP）（公式 6）。

公式1：PV（0ml）=0.03308×BW（kg）+0.35611×HT3（m）+0.1833

PV（0ml）=0.03308

注：PV0為血漿容量基礎(chǔ)值，BW為體重，HT為身高

公式2：PV（tml）=PV0×（[Hb]0/Hb]t）

注：PVt為t時的血漿容量

公式 3：VE（ml）=PVt-PV0

注：VE為血漿容量擴張

公式 4：EVV=IV-VE-UV

注：EVV為血管外容量擴張、IV為液體輸入量、UV為尿量

公式 5：VEE=VE/UV

注：VEE為血漿擴張效率

公式 6：RPP=HR×SBP

注：RPP為心率血壓乘積

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 11.5統(tǒng)計軟件。正態(tài)分布的計量資料以表示，組間比較采用t檢驗；非正態(tài)分布的計量資料以M（P25，P75）表示，組間比較采用Mann Whitney U檢驗；RPP變化值以實際值與基礎(chǔ)值的比值計算。兩組患者VE、VEE和RPP組內(nèi)比較采用重復(fù)測量的多因素方差分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料的比較 成人組年齡、體重、輸液量均高于兒童組，差異均統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.01），兩組患者尿量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，但是按照體重校準(zhǔn)后，兒童組尿量高于成人組（P=0.010），見表1。

表1 兩組患者的一般資料的比較

2.2 兩組患者VE、VEE以及EVV比較 兩組乳酸林格液輸液期間和輸液后VE的變化趨勢見圖1。液體輸注完畢（即輸液開始后20 min），VE達(dá)到高峰，此時兒童組和成人組VE分別為4.55（2.64，6.97）ml/kg和8.18（5.25，9.96）ml/kg，成人組高于兒童組（P=0.011）；輸液開始后30 min和60 min，成人組VE也高于兒童組（P=0.040、0.031）；但輸液開始后90 min，兒童組VE為1.13（-0.41，4.19）ml/kg，而成人組為 1.68（0.64，2.75）ml/kg，兩組VE趨于一致（P=0.744）。

圖1 兩組患者輸液期間及輸液后血管內(nèi)容量擴張的比較（與兒童組比較，*P＜0.05，**P＜0.01）

兩組患者不同時點VE均小于IV，即VEE＜1。開始液體后5 min，兒童組與成人組的VEE分別為0.83（0.31，1.01）和 0.96（0.81，1.54），成人組高于兒童組，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.064）；之后兩組患者VEE均下降。輸液結(jié)束時，成人組 VEE[0.84（0.53，1.05）]高于兒童組[0.49（0.27，0.66），P=0.002]；研究結(jié)束時，成人和兒童兩組 VEE相似[0.18（0.08，0.26）比 0.11（-0.04，0.42），P=0.713]，見圖 2a。成人和兒童 VEE 中位數(shù)的比值比較見圖2b，開始輸液后5 min，比值為1.64，輸液后60 min比值達(dá)到峰值（2.51）；研究結(jié)束，VEE降至1.06。兒童組輸液后達(dá)到晶體液血管內(nèi)外理論“4∶1”分布平衡（VE 接近 20%）所需時間為 45 min，較成人組所需時間短（74 min）（P=0.004）。

圖2 兩組患者輸液期間和輸液后血管內(nèi)血漿容量擴張效率（VEE）比較（a：兩組患者VEE比較；b：兒童與成人VEE比值；與兒童組比較，*P＜0.05，**P＜0.01）

研究結(jié)束時，留在體內(nèi)的液體總量兒童低于成人（57%、81%，P=0.015），但兒童組EVV為38（-22，77）%，成人組為 55（28，66）%，兩者比較無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.351）；當(dāng)比較兩組血管內(nèi)外容量時發(fā)現(xiàn)，成人血管外容量顯著高于血管內(nèi)容量，55（28，66）%在血管外，18（8，26）%血管內(nèi)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.000）；兒童組血管外38（-22，77）%也高于血管內(nèi)11（-4，42）%，由于個體間誤差大，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.524）。

2.3 兩組患者心肌耗氧量比較 以RPP計算心肌耗氧量，輸液后RPP整體呈下降趨勢；輸液前（基礎(chǔ)值，表3中0時的數(shù)值）和輸液后60 min（不包括60 min），兒童組和成人組幾乎相似（均P＞0.05）；70 min后至研究結(jié)束所有觀察點，成人組的RPP相對變化（與基礎(chǔ)值的比值）高于兒童組（均P＜0.01）；輸液后，兩組患者RPP與基礎(chǔ)值相比，均有下降趨勢，成人組在輸液后25 min，兒童組在輸液后15 min，RPP與基礎(chǔ)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），之后到研究結(jié)束，兩組均低于基礎(chǔ)值（均P＜0.01，見圖3）。

圖3 兩組患者輸液期間及輸液后心率血壓乘積（RPP）比較（與兒童組比較，*P＜0.01；與基礎(chǔ)值比較，△P＜0.01）

3 討論

本研究顯示，兒童和成人小手術(shù)之前輸注乳酸林格液體后，液體在血管內(nèi)外的分布呈現(xiàn)不同特點。靜脈輸注液體后，大致可以有三條去路：第一，留在血管內(nèi)，發(fā)揮擴容作用；第二，轉(zhuǎn)移至血管外組織間隙，可能引起術(shù)后組織水腫；第三，通過尿液排除體外。筆者曾經(jīng)報道兒童輸注乳酸林格液體后通過腎臟清除速率為成人的7倍，本研究中，成人輸液后60 min內(nèi)血漿容量擴容效果以及擴容效率均優(yōu)于兒童，研究結(jié)束時（輸液后90 min）兩者留在血管內(nèi)的容量相當(dāng)。乳酸林格液為術(shù)前輸液常用的晶體液，鑒于晶體液分布特點，達(dá)到理論平衡時，血管外與血管內(nèi)的比例為“4∶1”，本研究中以液體輸注后血管內(nèi)容量占輸液量的20%，即判斷晶體液分布平衡，結(jié)果顯示兒童組和成人組血管內(nèi)容量降至輸液量20%的平均時間分別為45 min和74 min，表明兒童組達(dá)到平衡速度較成人顯著增快。其余80%的輸液量分布于血管外或者通過尿液排出，研究結(jié)束時，兒童血管內(nèi)外容量差異無統(tǒng)計學(xué)意義，尿量高于成人[10]；成人血管外容量高于血管內(nèi)。因此可以推測兒童對液體處置主要通過尿液排泄，而成人主要通過轉(zhuǎn)移至組織間隙。筆者既往研究[4，11]顯示晶體液輸注后血管內(nèi)容量顯著擴張目的是緩解機體脫水。筆者另有健康志愿者[12]和麻醉狀態(tài)下[1]研究顯示患者低血容量狀態(tài)下輸入晶體液后容量顯著擴張，而且維持時間延長。本研究中，成人組輸注晶體液后，血管內(nèi)容量擴充效果和維持時間均高于兒童組，根據(jù)既往研究結(jié)果推測成人輸液前脫水程度可能較兒童嚴(yán)重。術(shù)前低血容量原因有：術(shù)前禁食水、腸道準(zhǔn)備等，低血容量的生理反射刺激抗利尿激素（anti diuretic hormone,ADH）和醛固酮激素釋放，腎血流量減少，可以解釋成人組輸液后尿量少于兒童組[10]。但是仍然不能排除晶體液輸注后血管內(nèi)外轉(zhuǎn)運和分布特征是由于兩者固有的生理差異導(dǎo)致。

眾所周知，液體治療可以提高心排量（cardiac output,CO）、改善微循環(huán)以及提高組織氧供（oxygen delivery,DO2）。筆者曾發(fā)現(xiàn)擇期手術(shù)前液體負(fù)荷期間DO2未見上升，液體擴容增加CO的同時引起血液稀釋，Hb下降，抵消了CO增加引起的DO2增加[1]。即液體負(fù)荷后，CO增加的幅度可能等于或者小于Hb降低的幅度，因此液體負(fù)荷并不是提高DO2最有效的方法[1]。本研究中未監(jiān)測CO變化，此為該研究設(shè)計不足之處。關(guān)于術(shù)前液體輸注對心肌耗氧的影響，目前尚未見研究報道。筆者研究發(fā)現(xiàn)，液體輸注后血流動力學(xué)變化，兒童和成人呈現(xiàn)不同趨勢：兒童組心率幾乎不變，而血壓下降；而成人組相反，血壓保持不變，心率下降[10]，心率和血壓的變化是影響心肌耗氧量重要參數(shù)，本研究中采用心率和收縮壓乘積，即RPP，反映心肌耗氧量，結(jié)果發(fā)現(xiàn)輸液后，兩組RPP均呈下降趨勢，成人60 min后略有回升，但是仍然低于研究前基礎(chǔ)值；兒童組在整個研究期間均顯下降趨勢。本研究選擇ASA I級的患者，術(shù)前無高血壓，但存在容量不足；那么對高血壓患者以及心肺功能不全患者輸液后心肌耗氧量變化趨勢需要進一步研究。

本研究的缺陷在于整個實驗過程僅測量1次尿量，只計算1次血管外容量擴張，不能反映輸液后液體在血管內(nèi)外隨著時間的變化趨勢；本研究中未檢測血漿中調(diào)節(jié)水-鹽代謝激素水平，如ADH和醛固酮，沒有證據(jù)顯示，上述激素水平的變化對兒童和成人液體輸注后液體在血管內(nèi)外的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生影響。另外本研究未記錄每例患者的具體禁食水時間，禁食水時間對術(shù)前晶體液輸注后轉(zhuǎn)移和分布是否有影響，以及兒童和成人液體輸注后液體血管內(nèi)外轉(zhuǎn)移和分布的其他影響因素還需要繼續(xù)研究。

綜上所述，本研究提示短小手術(shù)前，兒童和成人對輸注乳酸林格液在血管內(nèi)外分布不同，首先是滯留血管內(nèi)，之后兒童更快達(dá)到血管內(nèi)外的分布平衡，兒童主要通過尿液排出體外，而成人則主要分布血管外。兒童或成人液體輸入后，心肌耗氧量均下降，但整個實驗過程中呈現(xiàn)不同的變化趨勢。兒童和成人液體輸注后在體內(nèi)分布呈現(xiàn)不同的特征，進一步研究將探索其潛在的原因和機制。