体外循环冠状动脉旁路移植术围术期血浆血管加压素变化及对血液动力学的影响

潘晓静,程卫平

血管加压素(arginine vasopressin,AVP)是下丘脑视上核和室旁核神经元细胞体合成的一种九肽激素,通过激活血管平滑肌上的 V1受体产生收缩血管的作用[1]。生理条件下,其与体内的交感神经系统、肾素-血管紧张素系统共同调节血管张力,在病理条件下它还可以通过多种途径调节血管张力[2]。本研究试图通过监测体外循环(extracorporeal circu-lation,ECC)下冠状动脉旁路移植术(CABG)患者的血浆 AVP浓度,观察其在整个围术期的变化规律,并探究其对血液动力学和转归的影响。

1 资料与方法

1.1 病例选择 本研究起止于 2009年5月至 7月,随机选择 ASAⅠ-Ⅲ级、年龄 45～79岁、择期行ECC下 CABG术患者 40例,术前常规抗高血压、糖尿病和冠心病治疗。

1.2 麻醉方法 常规术前用药,入室后常规监测心电图和脉搏血氧饱和度,行外周静脉和桡动脉穿刺。静脉注射咪哒唑仑 2～3 mg、依托咪酯 5～20mg、罗库溴铵50 mg、芬太尼 0.5～1.0mg或舒芬太尼 50～100μg行麻醉诱导,气管插管,机械通气。经锁骨下静脉穿刺、颈内静脉穿刺,放置中心静脉导管和漂浮导管。静脉输注丙泊酚 10～40 Ml/h、吸入七氟烷0.5%～1.5%,必要时给予芬太尼或舒芬太尼,哌库溴铵或维库溴铵维持麻醉。ECC前肝素 400 U/kg静注,ECC结束后肝素鱼精蛋白 1：1拮抗。

1.3 血液样本采集 分别在麻醉诱导前(T1)、切皮前(T2)、ECC开始(T3)、复温 (T4)、ECC结束(T5)、手术结束(T6)、术后 24 h(T7)采集动脉血液样本 4ml测定血浆 AVP浓度。血液样本使用 EDTA真空抗凝管暂时保存于 4℃冰箱内,手术结束后立即进行低温离心(4℃,3000 r/min,15 min)。取离心后血清,冻存于-80℃冰箱内保存,直至全部血液样本收集完毕。血液样本使用随机数字表进行编号后送检。血浆 AVP浓度使用放射免疫方法检测,试剂盒为美国凤凰公司生产(Phoenix Pharmaceuticals,Inc.RK-065-07)。

1.4 实验分组 根据血浆 AVP浓度在术中升高的不同水平,通过系统聚类的统计学方法,将 40例患者分为两组:高值组(n=22),该组患者术中血浆AVP浓度(T3、T4、T5、T6)＞100 ng/L;低值组 (n=18),该组患者术中血浆 AVP浓度 (T3、T4、T5、T6)＜100 ng/L。

1.5 临床资料采集 记录患者一般资料,手术及麻醉资料(包括麻醉用药、ECC时间,术中尿量等),术后资料(包括带管时间、ICU使用血管收缩药物情况、ICU及术后住院时间等),并在切皮前和ECC结束后 10 min记录血液动力学指标。ECC后高排低阻诊断标准[3]:平均动脉压 ＜70 mmHg,心指数≥2.5 L/(min·m2),外周血管阻力指数 ＜1 400 dyn· s/(cm5· m2)。

1.6 统计学处理 应用 SPSS 13.0统计学软件进行数据处理,计量资料以均数±标准差(±s)表示,组间比较采用独立样本 t检验;计数资料以百分率表示,组间比较采用卡方检验;使用系统聚类法进行分类。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 40例患者血浆 AVP浓度 手术开始后血浆AVP浓度上升,但数据分布不连续。见图1。

图1 40例患者围术期血浆 AVP浓度

对 7个时间点数据分别做正态性检验,结果表明:T1、T2、T7(P＞0.05)数据基本符合正态分布;T3、T4、T5、T6(P＜0.05)数据非正态 。高值组患者血浆 AVP浓度(T3、T4、T5、T6)＞100 ng/L;低值组患者血浆 AVP浓度 (T3、T4、T5、T6)＜100 ng/L,内源性 AVP处于缺乏状态。两组数据均符合正态分布(P＜0.05),各组 T2、T3、T4、T5、T6和 T7均显著高于 T1(P＜0.05)。见图2。

图2 两组患者围术期血浆 AVP浓度

高值组患者的血浆 AVP浓度 T1时属于正常生理水平范围,手术开始后急剧升高,T4达到峰值(655.00±79.42)ng/L,其浓度是相同时间点低值组(47.33±4.33)ng/L的 10倍以上。

低值组患者的血浆 AVP浓度 T1时与高值组没有明显差异(P＞0.05),但手术开始后升高幅度较小,整个围术期曲线低平没有明显峰值,血浆 AVP浓度最大值出现在 T 7(109.58±24.37)ng/L。

2.2 两组血液动力学指标 低值组患者 ECC后平均动脉压显著低于高值组(P＜0.01)。组间其他血液动力学指标虽然存在差异但无统计学意义(P＞0.05)。见表1。

2.3 两组患者术中及术后转归情况 低值组 ECC后高排低阻的发生率较高(P＜0.01),使用血管收缩药物(包括肾上腺素、去甲肾上腺素、多巴胺)的人数较多(P＜0.01),ECC时间(P＜0.01)、术后带管时间(P＜0.01)、ICU停留时间(P＜0.05)、术后住院时间(P＜0.05)均较长。见表2。

3 讨 论

ECC后高排低阻状态在心血管手术中较为常见,大部分患者在给予血管收缩药物后可以得到改善。但是,如果使用大剂量血管收缩药物仍不能维持血液动力学稳定,则会发展为严重的术后并发症——血管扩张性休克[4]。有文献报道,给予外源性 AVP可以显著改善高排低阻状态[5-7],并减少其他血管收缩药物的用量,而且 AVP缺乏也是目前公认的血管扩张性休克的发病机制之一[8]。但是围术期血浆AVP浓度的相关文献较少,而且存在多病种混杂研究、样本量较少、数据结果标准差较大等问题[9]。

本研究将研究范围限定为 ECC下行 CABG患者,通过绘制散点图及统计学分析,提出围术期血浆AVP浓度存在不同变化趋势的理论。高值组患者在手术开始后尤其是体外循环开始后,复杂炎性反应刺激容量感受器和晶体渗透压感受器,引起内源性 AVP大量释放,参与维持血液动力学的稳定。而低值组患者术中及术后早期的内源性 AVP释放与高值组相比明显减少,AVP缺乏,从而导致 ECC后高排低阻的发生率较高,需要给予其他血管收缩药物帮助维持血管张力,并且预后较差。AVP对维持术中及术后早期血液动力学的稳定,具有重要意义。

表1 两组患者血液动力学指标比较(±s)

表1 两组患者血液动力学指标比较(±s)

注:与高值组相比**P＜0.01

心率(bpm) 65±7 79±11 63±12 85±14平均动脉压(mmHg) 83±11 75±6 85±12 69±6**中心静脉压(mmHg) 5±2 4±2 5±3 4±2肺平均动脉压(mmHg) 13±3 15±4 16±8 16±6肺动脉嵌楔压(mmHg) 8±3 7±3 7±4 6±4心排血量(L/min) 3.8±1.0 4.8±1.0 3.9±1.3 5.5±1.7心指数[L/(min· m2)]2.1±0.5 2.6±0.5 2.1±0.7 2.9±0.6外周血管阻力指数[dyn·s/(cm5·m2)]3231±820 2128±538 3021±886 1936±531肺血管阻力指数[dyn·s/(cm5·m2)]216±90 234±95 350±322 266±129

表2 两组患者术中及术后情况比较(±s)

表2 两组患者术中及术后情况比较(±s)

注:与高值组相比*P＜0.05,**P＜0.01

ECC时间(Min) 80±17 140±38**术中尿量(ml/h) 169±97 221±83术后使用血管收缩药物(例) 36.4%(8) 83.3%(15)**带管时间(h) 19±2 22±2**ICU停留时间(d) 1±0 4±4*术后住院时间(d) 7±0 10±7*ECC后高排低阻(例) 0(0) 38.9%(7)**

AVP的释放调节机制复杂,除了渗透调节与压力调节机制外,多种激素(如促肾上腺皮质激素、糖皮质激素等)、疾病状态(如缺氧、酸中毒等)以及一些化学物质(如内毒素、细胞因子、多巴胺、前列腺素等)均参与AVP的释放调节[10]。一般情况下垂体后叶中仅有 10%～20%的 AVP可被快速释放人血液,在应激和休克时释放增多,但如果刺激持续存在,则神经垂体内 AVP储存耗竭,甚至几乎全部消失[11]。本研究结果显示,低值组患者在术中及术后的 AVP水平均明显低于高值组,且在手术刺激中并没有出现明显峰值,由此推断低值组患者的 AVP储存耗竭发生于术前,可能由于基础心血管疾病较重、神经体液因子异常、药物影响等,需要进一步实验研究证实。

总之,ECC下行 CABG患者的围术期血浆 AVP浓度呈现两种完全不同的变化。低值组患者内源性AVP缺乏,不足以维持血管张力,从而导致 ECC后血液动力学不稳定、术后转归较差。

[1]Treschan TA,Peters J.The vasopressin system:physiology and clinical strategies[J].Anesthesiology,2006,105(3):599-612.

[2]Dünser MW,Westphal M.Arginine vasopressin in vasodilatory shock:effects on metabolism and beyond[J].Curr Opin Anaesthesiol,2008,21(2):122-127.

[3]Mekontso-Dessap A,HouelR,SoustelleC,eta l.Risk factors for post-cardiopulmonary bypass vasoplegia in patientswith preserved left ventricular function[J].Ann Thorac Surg,2001,71(5):1428-1432.

[4]郭晓纲,程卫平,杨香平等.非体外循环冠脉搭桥术后血管麻痹综合征 [J].中国体外循环杂志,2006,4(1):52-54.

[5]Jochberger S,Velik-Salchner C,Mayr VD,et al.The vasopressin and copeptin response in patientswith vasodilatory shock after cardiac surgery:a prospective,controlled study[J].Intensive Care Med,2009,35(3):489-497.

[6]Tayama E,Ueda T,Shojima T,et al.A rginine vasopressin is an ideal drug after cardiac surgery for themanagementof low system ic vascular resistant hypotension concomitantwith pulmonary hypertension[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2007,6(6):715-719.

[7]Luckner G,Torgersen C,Mayr VD,etal.Advanced vasodilatory shock one-year survival after arginine vasopressin therapy[J].Anaesthesist,2009,58(2):144-148.

[8]Levin MA,Lin HM,Castillo JG,etal.Earlyon-cardiopulmonary bypass hypotension and other factors associated with vasoplegic syndrome[J].Circulation,2009,120(17):1664-7161.

[9]Novella S,Martinez AC,Pagan RM,et al.Plasma levels and vascular effectsof vasopressin in patients undergoing coronaryartery bypass grafting[J].Eur J Cardiothorac Surg,2007,32(1):69-76.

[10]Barrett LK,Singer M,Clapp LH.Vasopressin:mechanisms of action on the vasculature in health and in septic shock[J].Crit Care Med,2007,35(1):33-40.

[11]Sharshar T,Carlier R,Blanchard A,et al.Depletion of neurohypophyseal content of vasopressin in septic shock[J].Crit Care Med,2002,30(3):497-500.