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不同年龄中国人的吸入麻醉药血/气分配系数及决定因素

时间:2010-08-24 11:33:31  来源:  作者:

周建新 刘进

中国协和医科大学麻醉学中心,中国医学科学院,<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

心血管病研究所,阜外心血管病医院麻醉科

Jian-Xin Zhou, Jin Liu
Department of Anesthesiology, Fuwai Hospital, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing, 100037.

                  

                  ABSTRACT

The Blood/Gas Partition Coefficients of Volatile Anesthetics and Blood Constituent Concentrations in Chinese of Different Age.

In order to determine the blood/gas partition coefficients (B/G) of volatile anesthetics in Chinese, 100 Chinese of different ages were divided into ten groups by age: newborns, 1 month-1 yr, 1-3 yrs, 4-6 yrs, 7-14 yrs, 15-18 yrs, 19-25 yrs, 26-45 yrs, 46-65 yrs, and 66-84 yrs (10 objects in each group, 5 males and 5 females). B/Gs of desflurane, sevoflurane and enflurane, isoflurane and halothane were measured simultaneously in each object using syringe-syringe twice equilibration method by gas chromatography. Hematocrit and blood albumin, globulin, triglyceride, and cholesterol concentrations were also measured in each object. The mean B/Gs of desflurane, sevoflurane, enflurane, isoflurane, and halothane (22±25 yrs) were 0.58±0.06, 0.69±0.06, 1.99±0.20, 1.34±0.12, and 2.44±0.24, respectively; and no significant differences were found between sexes (P>0.05). There were significant difference of B/Gs of the five anesthetics among different age groups(P<0.05). With the increasing of age, B/Gs of isoflurane, enflurane and halothane increase by 0.19%, 0.23% and 0.30% per year, respectively. For sevoflurane, the B/G in newborns was significantly smaller than those in all other groups, but no significant difference among the groups above 1 month. For desflurane, the B/Gs in newborns<those in 19-65 yrs groups?66-84 yrs olderly group<4-6 yrs children. The B/Gs of isoflurane, enflurane, and halothane correlate directly with the serum cholesterol and triglyceride concentrations; those of desflurane and sevoflurane correlated directly with serum cholesterol, triglyceride, and globulin concentrations. Our study suggests that: 1) age significantly affected the B/Gs of volatile anesthetics, and the B/Gs were least in newborns; 2) the B/Gs were influenced by the combination of two or more blood constituent concentrations, and the primary and secondary role in determining the B/Gs were serum cholesterol and triglyceride concentrations, respectively.

Key words: Anesthetics, volatile: desflurane, sevoflurane, enflurane, isoflurane, halothane; Blood/gas partition coefficient; Age.

  血/气分配系数(B/G)是决定吸入麻醉药肺内摄取和排出速度的主要因素。B/G越小,摄取和排出速度越快[1]。现已知血液中有多种成份可影响B/G,主要包括:白蛋白、球蛋白、甘油三脂、胆固醇和红细胞压积[2]。上述血液成份中有些可随年龄改变而发生变化[3]。因此,年龄也是影响B/G的因素之一。Lerman等测定了甲氧氟烷、氟烷、安氟醚和异氟醚在四个不同年龄组的42例加拿大人中的B/G,发现这四种麻醉药的B/G为成年人>小儿=老年人>新生儿[4]。Malviya等的研究也提示新生儿氟烷和异氟醚B/G小于成年人[5]。但是,有关年龄对两种新型吸入麻醉药,地氟醚和七氟醚B/G的影响,目前尚未见系统研究的报道。


  目前国内多用美国人(主要是白种人)的B/G来指导临床应用吸入麻醉药。由于中国人的遗传背景、饮食习惯和营养状况等均与白种人不同,从而使血液中影响B/G的成份可能与西方白种人有一定的差异。但是,中国人的吸入麻醉药B/G是否异于西方白种人尚不清楚。
  本研究应用注射器两次平衡法同时测定地氟醚、七氟醚、异氟醚、安氟醚和氟烷在从出生至84岁不同年龄中国人中的B/G(37℃,1个大气压条件下),判断年龄是否影响吸入麻醉药B/G并确定影响B/G的血液成份,为对中国人临床合理使用吸入麻醉药提供基本数据资料。
  材料和方法
  一、实验用药品

  地氟醚:美国Anaquest公司生产(批号CB-89-2);七氟醚:日本丸石制药株式会社生产(批号3604);异氟醚(批号123-725-000)、安氟醚(批号91020VA)和氟烷(批号70-645-DK)均为美国Abbott公司生产。以上五种吸入麻醉药于本实验室配制成以下两种标准混合气,装入钢瓶(8.1L容积、10个大气压)备用:①0.6%氟烷和0.6%异氟醚;②0.8%安氟醚、0.5%七氟醚和0.5%地氟醚。
  二、实验用仪器
  美国产GOW-MAC 580型气相色谱仪,配带氢离子火焰检测器和气体进样六通阀(0.1ml)。色谱柱为长6米,内径0.32厘米的不锈钢柱,内充10%甲基硅油SF96,WHP60/80。测定条件为柱温75℃、检测器温度135℃、进样口温度100℃;氮气流速10ml/min、氢气流速35ml/min、空气流速250ml/min。用上海产SSC-922型色谱数据处理机自动计算峰面积。国产恒温水浴箱,用水银温度计校正水箱内温度,保证测定时水温为37±0.5℃。
  三、研究对象、血标本采集及分组
  100名从出生至84岁的中国人(包括健康志愿者和部分择期手术病人)分为10个年龄组(表1),每组中男女各半。其中新生儿组于分娩时即刻采集胎盘脐静脉血;1月-18岁各年龄组选择无肺动脉高压的心房间隔或室间隔缺损的病人,于静脉麻醉诱导后采桡动脉血;19岁以上各年龄组选择健康成年人(66-84岁组中的5例选择股骨颈骨折拟行人工股骨头置换术的病人,入室时采血),于贵要静脉采血。采血前禁食6-8小时。每例采血21ml,肝素抗凝。其中14ml用于B/G的测定;6ml在本院中心化验室测定血浆白蛋白、球蛋白、甘油三脂和胆固醇浓度;1ml用于红细胞压积(Hct)的测定(离心法,2500转/分钟,30分钟)。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

  四、B/G的测定
  测定B/G的14ml血样再分为两等份,每份7ml。应用注射器两次平衡法[6]分别同时测定异氟醚和氟烷(①号气)及安氟醚、七氟醚和地氟醚(②号气)的B/G。
  五、统计学处理
  所有数据均输入计算机,应用SPSSWIN 6.0进行以下统计学处理:应用t检验比较不同性别间B/G的差异;应用方差分析法比较各年龄组间B/G和血液成份的差异,q检验法进行组间的两两比较;应用直线相关和回归分析年龄与B/G及血液成份间的关系;应用逐步多元线性回归法进行B/G和血液成份间的相关分析。统计学处理的显著性检验水平定为0.05。
  结果


  
本研究测定的100例从出生到84岁中国人(22±25岁)的吸入麻醉药B/G的平均值为:地氟醚0.58±0.06;七氟醚0.69±0.06;异氟醚1.34±0.12;安氟醚1.99±0.20;和氟烷2.44±0.24。五种麻醉药的B/G在男女间均无显著性差异(P>0.05)。
  上述五种吸入麻醉药的B/G在不同年龄组间存在显著性差异(P<0.05,表1),在新生儿组均为最低。①地氟醚B/G在新生儿<1岁以上各年龄组、1月-1岁组<1-6岁和26-45岁各组、15-25岁组<4-6岁组,新生儿组同1月-1岁组间、1-6岁两组间及7岁以上各年龄组间无显著性差异,B/G最高值在4-6岁组,比新生儿组高25%;②七氟醚B/G在新生儿组<1月以上各年龄组,而在1月以上各组间均无显著性差异,最高值出现在46-65岁组,比新生儿高24%;③异氟醚B/G在新生儿组<1岁以上各组、1月-1岁组<4-14岁两组及26-84岁各组,新生儿同1月-1岁两组间及1岁以上各组间无显著性差异,最高值在66-84岁组,比新生儿高20%;④安氟醚B/G在新生儿组<1岁以上各组、1月-1岁组<19-84岁各组、1-3岁和15-18岁两组分别<19-25岁和46-65岁两组,新生儿组同1月-1岁组间、1月-18岁各组间及19-84岁各组间无显著性差异,最高值在19-25岁组,比新生儿高24%;⑤氟烷B/G在新生儿组<1月-1岁及4-6岁各组、1月-1岁组<26-84岁各组、1-3岁组<19-84岁各组、4-6岁组<66-84岁组、1-18岁两组<26-84岁各组,新生儿同1-3岁组间、1月-18岁各组间及19-84岁各组间无显著性差异,最高值在46-65岁组,比新生儿高27%。随年龄增大,异氟醚、安氟醚和氟烷的B/G升高,呈直线相关(R分别为0.43、0.40和0.55,图1)。年龄每增大1岁,异氟醚、安氟醚和氟烷的B/G分别升高0.19%、0.23%和0.30%。地氟醚和七氟醚的B/G与年龄间无直线相关关系(R分别为0.11和0.17)。
  各年龄组血液成份结果见表2。随年龄增大,血浆白蛋白浓度增高,到19-25岁组达到最高值,随后又逐渐下降;血浆球蛋白浓度在1月-6岁各组及66-84岁组处于低水平,7-65岁各组间维持于较高水平;血浆甘油三脂和胆固醇浓度随年龄增大而逐渐增高,呈直线相关(R分别为0.88和0.81,图2);Hct在各年龄组间无显著性差异(P>0.05)。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

应用逐步多元线性回归分析,发现吸入麻醉药B/G受到以下血液成份的影响,并符合以下相关方程。
  地氟醚: B/G=0.00029C+0.00023T-0.01124G+0.5556   R=0.30
  七氟醚: B/G=0.00047C+0.00050T-0.02049G+0.6484   R=0.54
  异氟醚: B/G=0.00093C+0.00088T+1.1514 R=0.52
  安氟醚: B/G=0.00205C+0.00171T+1.5753 R=0.64
  氟烷:   B/G=0.00247C+0.00291T+1.8733 R=0.72
  方程中C为胆固醇浓度(mg/dl),T为甘油三脂浓度(mg/dl),G为球蛋白浓度(g/dl),R为复相关系数,方程中排列在前的血液成份对影响B/G贡献较大。

  结论
  一、现代吸入麻醉药在不同年龄中国人中的B/G平均值分别为地氟醚0.58±0.06;七氟醚0.69±0.06;异氟醚1.34±0.12;安氟醚1.99±0.20;和氟烷2.44±0.24。
  二、年龄明显影响吸入麻醉药B/G异氟醚、安氟醚和氟烷B/G随年龄增大而升高,呈直线相关,年龄每增大1岁,B/G分别升高0.19%、0.23%和0.30%;七氟醚B/G在新生儿<1月以上各年龄组,而在1月以上各年龄组间无显著性差异;地氟醚B/G为新生儿<成年人
<老年人<儿童。在各年龄组间,五种吸入麻醉药在新生儿的B/G均为最小,且都为各药最高值的3/4左右。
  三、吸入麻醉药B/G受到血液中两种或以上成份的共同影响,其中血浆胆固醇和甘油三脂浓度与上述五种麻醉药B/G均呈明显正相关,且对B/G的影响较大。


  参考文献
  1 Eger EI Ⅱ.  Anesthetic uptake and action.  Baltimore, Williams and Wilkins, 1974, pp 160-70.
  2 Weathersby PK, Homer LD.  Solubility of inert gases in biological fluids and tissues: a review.  Undersea Biomed Res 1980; 7: 277-96.
  3 Widdowson EM.  Changes on body proportions and composite during growth, Scientific Foundation of Pediatrics.  Edited by Davis JA, Dobbing J.  Philadelphia, WB Saunders, 1974, pp 153-63, 750-4.
  4 Lerman J, Gregory GA, Willis MM, et al.  Age and solubility of volatile anesthetics in blood.  Anesthesiology 1984; 61: 139-43.
  5 Malviya S, Lerman J.  The blood/gas solubilities of sevoflurane, isoflurane, halothane, and serum constituent concentrations in neonates and adults.  Anesthesiology 1990; 72:793-6.
  6 刘明政,赵世军,胡小琴,等。两次平衡法测定吸入麻醉药液/气分配系数。中华麻醉学杂志,1996;16:604-6。
  7 Strum DP, Eger EI Ⅱ.  Partition coefficients for sevoflurane in human blood, saline, and olive oil.  Anesth Analg 1987; 66: 654-6.
  8 Eger EI Ⅱ.  Partition coefficients of I-653 in human blood, saline, and olive oil.  Anesth Analg 1987; 66: 971-3.
  9 刘进,邓硕曾。体外循环对围术期用药药代动力学的影响。《国外医学》麻醉与复苏分册 1988;9:243-6。
  10 Lerman J, Geogory GA, Eger EI Ⅱ.  Hematocrit and the solubility of volatile anesthetics in blood.  Anesth Analg 1984; 63: 911-4.<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

 

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