Effect of Hemodilution with Colloids and Crystalloids on Colloid Osmotic Pressure：A in vitro Study<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

史中华*　　李淑琴*

王保国*　　高　勇#

＊中国医学科学院首都医科大学附属北京天坛医院麻醉科，北京 100050

#中国医学科学院首都医科大学附属北京天坛医院检验科，北京 100050

Zhong-hua Shi, MD, Shu-qin Li, MD, Bao-guo Wang, MD, Yong Gao

Department of Anesthesiology, Beijing Tiantan Hospital, Affiliate of Capital University of Medical Sciences, Chinese Academy of Medical Sciences, Beijing 100050, China

ABSTRACT

Objective：To observe the effect of hemodilution with colloids and crystalloids on colloid osmotic pressure (COP) .

Methods：Five healthy male volunteers were selected. 20ml blood was collected soon after the induction of anesthesia. The blood was divided into 30 parts (0.5ml each) and were diluted with 6% HES 130/0.4(Voluven)、6% HES 200/0.5(HAES-Steril)  and Lactated Ringer's(LR) solution, respectively, by 0%,20%,30%,40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90% and 100%. The values of COP and hemoglobin (Hb) of the diluted blood samples were tested.

Results：The COP values of undiluted blood were 18.98±0.53mmHg. There were no significance in the COP values of Voluven and HAES-Steril groups versus undiluted group; The COP values were a little higher in Voluven roup than HAES-Steril group at the same diluted points, but no significance; There were significantly decrease of COP values within LR group of different dilution ratio compare with undiluted blood. There was a liner correlation between COP and Hb in LR group.

Conclusion：Voluven and HAES-Steril can maintain the stabilization of colloid osmotic pressure much better than LR in vitro.

Key words：In vitro; Hemodilution;Colloid osmotic pressure;Hydroxyethyl starch

Corresponding author：Baoguo Wang; E-mail: wbgttyy@sina.com

目前用于术中输注的液体较多，如何选择液体种类才能有效维持渗透压满足容量需要，同时减少输液相关并发症，是值得研究的问题。本实验通过测量比较应用万汶、贺斯及乳酸林格氏液对血液不同程度的体外稀释后胶体渗透压的变化，分析胶体液和晶体液对于胶体渗透压的影响。

一、材料和方法

选择5例男性健康志愿者。采用经肝素处理后的20ml注射器于麻醉诱导后即刻取右侧股静脉血20ml。根据稀释液体不同分为三组: 分别采用6% HES130/0.4 (Voluven)、6%HES 200/0.5(HAES-Steril)和乳酸钠林格氏液(LR)稀释，未稀释样本测得值为基础值，每组血样依次按20%、30%～90%、100%稀释，稀释倍数依次增加10%。操作方法: 采用加样器取血样，按每份0.5ml分装在采样管内，而后依液体组不同采用加样器分别在采样管内加入0.1ml、0.15ml～0.45ml、0.5ml上述液体（依次递增0.05ml），混匀。稀释后血样采用胶体渗透压测定仪（Onkometer BMT 923，BMT Messtechnik GmBH, Berlin, Germany）测其胶体渗透压(COP)，采用B-HEMoglobin photometer（瑞典）测其血红蛋白(Hb)。

统计学处理：所得数据均以均数±标准差表示，采用SPSS11.0统计软件包进行统计学处理，不同稀释液体之间采用单因素方差分析，不同稀释倍数之间采用双因素方差分析，P<0.05为有统计学意义，P<0.01为有非常显著的统计学意义。

二、结果

三组液体不同程度的将血液稀释后所测得的稀释后血红蛋白值和血浆胶体渗透压数据见表1和表2。通过比较三组液体处理后各个稀释点的稀释后血红蛋白值得出，稀释组组间比较无显著性差异，而各稀释组组内比较差异有非常显著性，P<0.01（图1）。实验测得未稀释组胶体渗透压值为18.98±0.53mmHg，血红蛋白值为113.6±12.79g/L。通过比较三组组内各个稀释点的胶体渗透压发现，Voluven与HAES-Steril组内各个稀释的胶体渗透压值无统计学差异,而LR组组内各个稀释点之间测得的胶体渗透压值随稀释程度增加逐渐降低且和未稀释组比较有非常显著的统计学差异，P<0.01。比较三组在各个相同稀释点组间胶体渗透压的差异发现，在各个稀释点Voluven相对HAES-Steril胶体渗透压值略高但差异无统计学意义,而LR与两者比较明显降低且差异均有统计学意义，P <0.01（图2）。对于胶体渗透压值变化和血液稀释后血红蛋白的关系做相关性分析得出在乳酸林格氏液组中胶体渗透压值的变化和血液稀释后血红蛋白值存在强相关性（图3）。

三、讨论

血浆胶体渗透压主要由血浆蛋白产生，尤其是白蛋白。依据Starling定律，过低的血浆胶体渗透压使得液体由血管内转向组织间隙，从而造成外周组织或肺部水肿^[1]。Drummond等人^[2]研究得出胶体渗透压的下降会增加轻度或中度脑损伤后的脑水肿发生机率。在液体治疗过程中胶体渗透压测量可以作为周围组织水肿风险因素的评价指标^[3]。

本研究采用了贺斯、万汶和乳酸钠林格氏液作为研究对象对血样进行体外稀释，得出数据分析表明贺斯与万汶在对血样不同程度稀释后胶体渗透压的变化较未稀释血样略有增加但无明显差异，且和稀释后血红蛋白值无线性相关性，万汶和贺斯组间比较各相同稀释点万汶的胶体渗透压略高于贺斯但差异无统计学意义。在乳酸钠林格氏液组，胶体渗透压随稀释程度的增加而下降呈线性相关，且和未稀释血样有显著性差异，在相同的稀释百分比点乳酸钠平衡液胶体渗透压值较万汶和贺斯组有明显降低。由此得出结论，贺斯和万汶用于体外血液稀释相对于乳酸钠林格氏液能够更好的维持血液胶体渗透压的稳定。

由于本研究采用体外血液稀释方式研究不同液体对胶体渗透压的影响，其排除了液体在体内再分布，不同液体体内代谢及血管或机体病变等因素对于胶体渗透压的进一步影响，因此本实验所得结果是否能够推及体内还有待进一步的临床体内研究。在液体输注体内后不同的液体其再分布是不断变化的，氯化钠或者乳酸钠平衡液主要分布在细胞外包括组织间隙和血管内，因此其扩容效力相当于输注量的1/5，胶体液输注后一段时间内主要分布在血管内，所以其扩容效力和其输注量相当^[4]。不同羟乙基淀粉溶液的区别主要在于分子量和取代基的不同，而这些和羟乙基淀粉溶液在体内的代谢以及与胶体渗透压的形成是密切相关的。在相同溶液浓度的情况下，小分子量的羟乙基淀粉溶液由于含有较多的分子数会产生相对高的胶体渗透压，但是代谢速度较快因此持续时间相对短暂；而大分子量的羟乙基淀粉液有相对少的分子数，因此其产生的胶体压相对较小，但因其代谢较慢，胶体压的维持时间相对较长^[6]。贺斯和万汶的主要区别便在于分子量和取代基的不同，从本实验中测量结果发现万汶组胶体渗透压略高于贺斯组，但未有统计学意义。关于白蛋白、6%羟乙基淀粉溶液和晶体液之间对于胶体渗透压影响的比较的体内研究已有相关报道^[6-9]，但不同羟乙基淀粉溶液之间对胶体渗透压的影响较尚未见报道，还需进一步研究。

体内胶体渗透压值取决于多方面的因素（如膜的通透性和完整性、胶体液分子量的大小和静脉毛细血管的通透面积等方面），其和组织水肿的关系也是复杂多样的，完整的毛细血管膜能够防止胶体液的渗透，但受损的毛细血管内皮会导致胶体液透过毛细血管膜在组织间隙积聚，随着积聚量的增加，组织间隙胶体渗透压进一步增加就有可能增加组织水肿的风险，由此可认为虽然研究表明胶体液相对于晶体液能够较好的维持血液胶体渗透压，但应用于临床时应考虑多方面因素。

参考文献

1. Weil MH, Henning RJ, Puri VK, et al. Colloid oncotic pressure: clinical significance. Crit Care Med, 1997;7:113-6.

2. Drummond JC, Patel PM, Cole DJ, et al. The effect of the reduction of colloid oncotic pressure, with and without reduction of osmolality, on post-traumatic cerebral edema. Anesthesiology,1998;88(4):993-1002.

3. Van der Linden P. Clinical practice interpretation of oncotic pressure,serum albumin and protein determination and their ablity for guiding therapeutics in cases of disturbances of capillary exchanges. Ann Fr Anesth Reanim, 1996;15 (4):456-63.

4. McKinlay S , Gan TJ. Intraoperative fluid management and choice of fluids. The American Society of Anesthesiologists, Inc.2003, 128-37.

5. Roberts JS, Bratton SL. Colloid volume expanders:problems, pitfalls and possibilities. drugs, 1998; 55 (5): 621-30.

6. Haupt MT, Rackow EC. Colloid osmotic pressure and fluid resuscitation with hetastach, albumin, and saline solutions. Crit Care Med, 1982;10: 159-162.

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8. Komori M, Takada K, Tomizawa Y, et al. Effects of colloid resuscition on peripheral microcirculation, hemodynamics, and colloid osmotic pressure during acute severe hemorrhage in rabbits. Shock, 2005; 23(4):377-82.

9. Muir WW , Wiese AJ. Comparison of lactated Ringer"s solution and a physi ologically balanced 6% hetastarch plasma expander for the treatment of hy potension induced via blood withdrawal in isoflurane-anesthetized dogs. Am J Vet Res, 2004; 65(9):1189-94.