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The changes in systemic and intestinal oxygen metabolism in rabbits undergoing acute hypervolemic hemodilution in differrence level

王晓艳  李刚  许永广  孙巧梅

WANG Xiao－yan，LI Gang，XU Yong－guang，et al，Department of Anesthesiology，Shandong Province Hospital，Jinan250021，China

Abstract

　　Objective：To observe the changes of intestinal and systemic oxygen metabolism on acute hypervolemic hemodilution（AHHD） in anesthetized rabbits.

　　Methods：12 rabbits，weighing 2.4－2.9kg，were anesthetized with ketamine and diazepam. The different degrees of AHHD（Hct25％ H1，Hct20％ H2，Hct15％ H3，Hct10％ H4）were accomplished by progressively infusion of 4％ Gelofusion. Superior mesenteric arterial and superior mesenteric venous blood gas，femoral arterial and internal jugular venous blood gas，femoral arterial blood lactate value（ABL），superior mesenteric venous and internal jugular venous blood lactate value（VBL），were measured prior to hemodilution and 1 hour after hemodilution. Difference of oxygen content，oxygen extraction ratio（ERO₂） and venous－arterial difference of lactate（VADL） were calculated. 

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　　Results：There was no significant changes in MAP until Hct dropped to 15％，while heart rate（HR） increased after AHHD in H3 and H4 group. After AHHD，both intestinal and systemic CaO₂、CvO₂ decreased gradually. There was a significant increase in ERO2 after AHHD in H3 and H4 group compared with the before. ABL、VBL and VADL increased significantly after AHHD in H4 groups. Compared with H2 and H3、H3 and H4 seperatery，there was a significant changes in CaO₂ and CvO₂. There was a significant changes of ERO2、ABL、VBL and VADL between H3 and H4 in intestinal and systemic. No significant difference was found in oxygen metabolism between intestinal and systemic after AHHD.

　　Conclusions：The study suggests that intestinal and systemic oxygen purvey was closed to decompersation when Hct decreased to 20％. some degrees of anaerobic metabolism can be happened when Hct decreased to 10％. 2 The change trends of oxygen metabolism in systemic and intestinal was consistent under different degrees of AHHD on AHHD in anesthetized rabbits.

　　Key words：Hemodilution；Oxygen capacity；Intestines

　　麻醉期间采用急性高容量血液稀释（AHHD）是临床常用的血液保护措施。血液稀释具有一定的安全范围。肠道手术病人行AHHD超过一定程度会造成小肠组织的氧供、需失衡，造成小肠组织氧代谢障碍，产生无氧代谢，导致吻合口水肿而影响愈合，产生相关并发症。目前保证家兔小肠组织氧供的安全血液稀释程度范围尚不明确，全身氧代谢与小肠氧代谢的关系亦不明确。本实验拟通过观察不同程度血液稀释下家兔小肠和全身氧代谢的变化，为在肠道手术中安全实施AHHD提供参考。

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材料与方法

　　选择5月龄、健康家兔12只（山东大学医学院实验动物中心提供），体重2.4～2.9kg，雌雄不拘。实验前禁食12 h，氯胺酮25mg kg^-1静脉注射行麻醉诱导^[1]，肝素5mg kg^-1静脉注射。地西泮10 mg、氯胺酮100 mg加入250 ml林格氏液内静脉输注维持麻醉，调整滴速，维持钳夹家兔肢体无体动、自主呼吸平稳、HR和MAP波动范围不超过基础值的10％。行气管切开，插管辅助通气，氧流量1.5 L min^-1。分离颈内静脉、股动脉、肠系膜上动脉及肠系膜上静脉并置管，用于抽取血标本和监测有创HR、MAP（V24CT型多功能生命体征监测仪Philips荷兰）。实验中以红外线灯照射加热，维持家兔肛温36.5～37.6℃。操作结束后稳定30 min（H0），记录HR、MAP，抽取血标本，Ⅰ－STAT便携式血气分析仪（Abbott公司美国）测定血气、乳酸浓度，计算相关指标。经颈内静脉输注4％琥珀酰明胶（批号：5265Q47，沈阳贝朗制药有限公司），动态检测Hct，分别使Hct降至25％（H1）、20％（H2）、15％（H3）、10％（H4）4种程度，每种程度维持30 min，抽取血标本。按下列标准公式计算动脉血氧含量（CaO₂）、静脉血氧含量（CvO₂）、氧摄取率（ERO₂）、静脉－动脉乳酸含量差（VADL）等参数^[2]。

　　CaO₂＝1.34×SaO₂×Hb+0.0031×PaO₂（ml/L）

　　CvO₂＝1.34×SvO₂×Hb+0.0031×PvO₂（ml/L）

　　ERO₂＝（CaO₂－CvO₂）/CaO2（％）

　　VADL＝vBL－aBL（mmol/L）

　　统计学处理  采用SPSS 11.0软件包，计量资料以均数±标准差（x±s）表示。不同稀释程度时各指标比较采用配对t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

结　果

　　1．与H0比较，H1、H2、H3时小肠ABL、VBL、VADL变化无统计学意义（P>0.05），在H4时升高（P<0.01）。见表2，3。

　　2．不同血液稀释程度下全身与小肠乳酸、血气及相关指标变化趋势一致，各指标水平差异无统计学意义（P>0.05）。见表2，3。

讨　论

　　在有关血液稀释的实验研究中，由于采用的实验动物不同，血液稀释的程度也有所不同，本研究参考杨辉等^[3]的研究结果，对家兔进行血液稀释，使Hct达25％、20％、15％、10％四种程度，对不同程度下家兔小肠组织氧代谢进行研究。在维持血液动力学指标稳定的前提下，本实验达到稀释目标的液体输注速率为70 ml kg^-1 h^-1，保证了心脏负荷在正常范围内，HR和MAP测定结果也证明该输注速率是适当的。在正常范围内，机体氧供、氧耗平衡状况可通过监测混合静脉血氧饱合度、ERO₂、血乳酸浓度等指标进行评价。混合静脉血氧饱合度标本采集复杂、难度高且并发症较多。有研究证实，中心静脉血氧饱和度与混合静脉血氧饱合度相关性良好^[4]，故本实验选择颈内静脉血代替混合静脉血测定相应指标。ERO₂变化反映机体的氧供和氧耗的平衡状态，其升高是机体对血液稀释的一种代偿机制。ERO₂升高有一定限度，超过此限度后，组织氧供和氧耗平衡失调，发生无氧代谢。乳酸是细胞无氧代谢的特异产物。在有氧情况下，乳酸由骨骼肌、脑、红细胞及其它组织产生，主要通过肝、肾进行代谢。机体在氧耗异常增多或氧供不足及细胞利用氧发生障碍时，乳酸生成过多，发生乳酸中毒，常同时伴有病理性氧供依赖，即当氧供下降或上升时，ERO₂均保持不变，氧耗和氧供呈线性关系，此时氧耗水平越低，乳酸水平越高，用乳酸作为反映组织细胞缺氧的特异性指标，可以反映机体缺氧的程度^[5]。

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　　组织氧供由心输出量、动脉血氧饱和度和血红蛋白三者决定。血液稀释后，血红蛋白降低导致血氧含量降低，机体会通过改善微循环、提高组织氧摄取率、降低氧与血红蛋白的亲和力等机制代偿。AHHD时，血红蛋白浓度降低，低于一定限度即血液稀释超过一定程度时，血氧含量不足以维持组织正常有氧代谢，便会出现缺氧^[6]。本实验表明，从H1到H4的过程中，小肠的动、静脉血氧含量逐渐降低，H1、H2和H3的ERO₂虽然升高，但vBL和v－aDL无显著性变化，提示AHHD在Hct在15％以上时，小肠的氧供、耗可基本保持平衡。H3 CaO₂和CvO₂显著低于H2，提示Hct降至15％时家兔虽然仍能代偿，但已处于失代偿临界状态。H4时，vBL和v－aDL较H3显著升高，小肠组织出现无氧代谢。

　　本研究结果显示，全身和小肠的氧代谢指标变化在不同程度AHHD时变化趋势一致。

　　综上所述，行AHHD时，Hct在（25～15）％是保证家兔小肠组织氧供的安全的血液稀释程度范围。家兔全身与小肠氧代谢的水平一致，常规检测全身乳酸水平变化可以评价小肠氧代谢情况。

参考文献

1. 马骏，宋振瑞，李志坚，等. 左旋咪唑对氯胺酮麻醉家兔红细胞免疫功能的影响.中华麻醉学杂志，1999，19：480－482.

2. 王伟鹏，李立环，主译. 临床麻醉学.第4版.北京：人民卫生出版社，2004.141－142

3. 杨辉，王鹏，田玉科. 6％羟乙基淀粉深度血液稀释对家兔凝血曲线的影响.中华麻醉学杂志，2003，23：291－293.

4. Schou H，Perez de Sa V，Larsson A．Central and mixed venous blood oxygen correlate well during acute normovolemic hemodilution in anesthetized pigs．Acta Anaesthesiol Scand，1998，42：172－177．

5 .安刚. 缺氧与乳酸. 国外医学麻醉与复苏分册，1988，9：133.

6. 薛张纲. 急性血液稀释技术.见：庄心良，曾因明，陈伯銮，主编.现代麻醉学.第3版.北京：人民卫生出版社，2004.1736－1740.