急性高容量血液稀释对血液保护作用的研究进展

庄伟强(综述)，张小霓，林财珠(审校)

(福建医科大学附属第一医院麻醉科，福州350005)

随着围术期血液保护理论与技术研究的不断深入，血液稀释逐步应用于许多大手术，并成为当今围术期减少异体血用量、降低输血危害、提高麻醉管理质量的重要麻醉技术［1］。围术期血液稀释主要有三种形式［2］:①急性等容量血液稀释(acutenomovolemichemodilution，ANH);②急性高容量血液稀释(acute hypervolumic hemodilution，AHH);③急性非等容量血液稀释。其中，AHH是在麻醉开始后或术前快速输注一定量的晶体液或胶体液，在25～30 min内完成，并补充术前禁食及基础生理需要量，使血容量增加20%～25%。这种技术是在较短时间内快速输注超出传统理论认为的“生理需要量”的液体，使血液“稀释”，从而减少手术中血液成分的丢失［3］。血液稀释中研究最早、最深入的是急性等容量血液稀释，AHH与其相比，不仅有同样的扩容效应，而且操作简单、费用低，是急性等容量血液稀释较好的替代方法［4］。

1 AHH的实施

1．1 扩容计算公式 扩容量(L)=(扩容前血细胞比容－扩容后血细胞比容)/扩容后血细胞比容×0．07×体质量(kg)。

1．2 稀释液分类 ①晶体液:迅速补充血容量，但其半衰期仅为20～30 min，分布容积大，稀释所需的量大，扩充效果为一过性，大量输注易致心力衰竭、肺水肿。②羟乙基淀粉:万汶是新一代羟乙基淀粉的等张氯化钠溶液，其平均相对分子质量为130×103，取代级为0．4，取代方式约为9/1，分布容积为5．9 L，血浆半衰期1．4 h，易从肾脏排泄，血浆和组织内蓄积明显降低，变态反应低，对凝血功能的影响优于贺斯，并有独特的毛细血管渗漏封闭效应［5］。③琥珀酰明胶:临床使用与羟乙基淀粉并无太多区别。④全氟碳化物:能输送氧且氧溶解性高、血液黏度低，但易引发过敏及小分子易融合成团，引发栓塞。

1．3 临床实施方法 一般在术前快速输注一定量晶体液或胶体液而不采集自体血，扩充血容量达20%～25%，术中出血用等量胶体液来补充，尿液及手术野蒸发的水分用等量晶体液来补充，使血容量始终保持于术中的高容状态。

1．4 AHH联合控制性降压 AHH加快组织循环，可使单纯联合控制性降压(controlled hypotension，CH)导致重要器官血流缓慢的不足得以改善;而控制性降压降低毛细血管内压的特点又使单纯AHH间质水肿的趋势得以抑制。AHH联合应用控制性降压扩张容量血管，降低外周阻力，使大量液体输入而中心静脉压升高幅度明显低于单纯AHH，有效地减轻容量负担过重。硝酸甘油另有扩张冠状动脉血管，改善心肌供血的作用，有利于 AHH的心肌保护［6］。

2 AHH的适应证和禁忌证

适应证:①美国麻醉师协会分级Ⅰ～Ⅱ级，无明显心、肺、肝、肾等重要脏器功能不全及凝血功能障碍，预计失血量大于全身血量20%的患者。②血红蛋白＞100 g/L，白蛋白＞25 g/L，血细胞比容(hematocrit，Hct)＞30%。

相对禁忌证:心、肺、肝、肾等重要脏器功能不全，凝血功能障碍未经控制的高血压患者、脓毒症、颅内高压的患者视为相对禁忌证［7］。

3 AHH对机体的影响

3．1 AHH对血液流变学和血流动力学的影响 血液流变学的变化主要反映在血液黏度方面。AHH后血液黏滞度的降低主要是由于Hct的显著降低，红细胞在血液中保持悬混，红细胞移动时发生的旋转及相互之间的碰撞都很少，不易发生聚集;全血的黏滞特性表现为接近牛顿液体的性质，更易通过微循环。叶占勇等［8］探讨AHH对家兔红细胞流变学的影响，结果血纤维蛋白原浓度、红细胞聚集指数显著下降，显著改善机体的红细胞流变性。

外周血管阻力受血液黏滞度的影响与血液稀释程度呈平行下降，血流速度增加，组织血流增多。Hutter等［9］在犬的动物实验中将 Hct从36%降到20%，发现骨骼肌组织血管阻力降低，血流分布趋于平衡。Van Bommel等［10］在猫的动物实验中发现，血液稀释后小肠组织有类似的血流变化，因此认为血液稀释后外周血管阻力降低使血液灌注重分布并趋于均衡，是在氧供减少的情况下保证组织氧合的重要机制之一。

总之，血液流变学的改变是血流动力学改变的基础;血液稀释时血液黏度降低，使外周血管阻力降低，后负荷减轻，静脉回流增加，从而使每搏量增加，心排血量增加［11］。

3．2 AHH对机体氧供、氧耗(氧代谢)的影响 组织氧供与血流量、动脉血氧饱合度、血红蛋白三者相关。正常情况下，组织只利用氧供的10%～25%，此为氧的贮备，是血液稀释的生理基础。血液稀释后血红蛋白降低，必然使血氧含量降低，氧供能否满足机体氧耗的需要是判断AHH是否安全可行的金标准。

AHH后虽然Hct和血红蛋白降低，但由于心排血量增加，血液黏度降低，血流加快，组织对氧摄取能力增加，不会影响氧供［12］。因为单位时间内红细胞流动增快，使组织氧摄取量增加;机体还可降低血红蛋白氧亲和力，使血液在组织氧释放增加，提高组织氧摄取率，维持组织氧需求。于布为等［13］研究发现，实施AHH当Hct为0．25和0．20时，氧供不但未下降，反而分别上升16%和20%，氧耗也无明显变化，即使Hct降至0．17，氧供仍高于基础值。

因此，一定程度的AHH对组织的氧供氧耗无不利影响。需注意的是，全身麻醉虽有利于血液稀释的开展，但也可抑制交感神经和心血管系统而明显削弱血液稀释后的心血管代偿反应，所以行AHH时应避免麻醉过深。

3．3 AHH对患者血清电解质的影响 由于琥珀酰明胶和羟乙基淀粉注是以生理盐水为基础的胶体液，Cl－、Na+浓度均高于血浆正常值，因此将两者用于AHH要警惕高氯血症。谢海辉等［14］观察以4%琥珀酰明胶和6%羟乙基淀粉130/0．4行AHH对患者血清电解质及血浆组胺的影响，结果表明对血清电解质有一定的影响，但没有明显临床症状，仍可安全应用;两者均可引起血浆组胺轻度升高，但在正常值范围，不引起临床症状。一些研究表明［15］，血液稀释可导致血液中K+、Ca2+浓度降低，影响血清K+、Ca2+的因素:①稀释性低钾、低钙;②K+向细胞内转移;③增加K+、Ca2+从尿内排除，围术期由于出血、手术等刺激导致机体应激反应增强，激活肾素-血管紧张素-醛固酮系统，使肾脏保钠排钾功能增强。但也有研究表明［16］，术前AHH对围术期控制性降压期间的内环境无明显影响。

3．4 AHH对凝血功能的影响 术前AHH对凝血功能方面的影响仍存在争议。血液稀释前后，凝血指标可能会产生显著变化，但一般无明显的凝血功能异常和出血增加。AHH可能通过以下机制对凝血功能产生影响:①可降低凝血因子及纤维蛋白原浓度，并使其聚集性降低;②增加微循环的灌流量;③所采用的扩容剂对凝血机制具有特殊作用。其中，主要是血液中各种凝血因子受到不同程度稀释的结果［17］。比较明确的是，明胶类等胶体液对凝血功能的抑制与降低血浆中von Wllebrand因子有关，导致内源性凝血途径抑制，活化部分凝血酶时间测定时间延长［18］。胶体本身对凝血功能的影响主要取决于相对分子质量、羟乙基化范围和C2/C6比值，三项指标越高则对凝血功能的干扰越大［19］。体外实验中发现10%HES130/0．4稀释时对凝血无影响;20%～40%稀释时活化凝血初始阶段，凝血块形成时间缩短，速率增快;50%稀释时抑制凝血因子活性，凝血块强度降低［20］。

一般而言，只要保持血小板60×1012/L，其他凝血因子不低于正常水平的30%即能满足凝血的需要。因此，AHH对凝血功能的影响主要与血液稀释方式、稀释程度及所用血浆代用品的理化性质有关。

3．5 AHH对免疫功能的影响 手术对机体是一种应激源。有资料表明，血浆中应激物质，如皮质醇含量的增加，可使循环中的淋巴细胞重新分布到淋巴组织，且以T淋巴细胞为主，并且使淋巴细胞对有丝分裂原的反应性明显降低;儿茶酚胺血浆浓度升高，可使滞留于淋巴组织的淋巴细胞增多［21］。术前行AHH，可使有效循环血量大大增加，降低循环中皮质醇和儿茶酚胺血浆浓度，同时循环血量的增加，提高了对麻醉药的耐受力，使循环稳定性提高，有利于减轻应激反应。彭云水等［22］探讨AHH对肿瘤患者围术期免疫功能的影响，研究表明术前用6%羟乙基淀粉液进行AHH对肿瘤患者术后T淋巴细胞的免疫功能无影响。

3．6 AHH对心脏的影响 AHH安全应用的一个重要问题是心脏耐受问题。心脏受AHH的影响程度取决于年龄、心脏功能等因素，年龄越大，心脏对AHH的耐受越差。Van Daele等［23］应用经食管超声监测AHH过程中左心室大小及功能，发现AHH可出现左心室舒张末容积增加，而致使心每搏量增加，从而增加心排出量，而心率、血压无明显变化，无局部心肌运动异常出现，表明麻醉期间，无心脏病的患者可很好的耐受AHH。

但高度稀释时心脏做功最大的左心室心肌内层发生缺血，故对心脏病患者特别是冠心病和老年患者实施AHH时必须慎重［24］。需要注意的是，AHH期间单纯用中心静脉压来判断血容量的变化并不完全可靠，AHH期间中心静脉压升幅于扩容率的相关系数仅为0．278，应以心脏舒张末期容积和肺部血容量作为反映前负荷的可靠指标。目前多以肺毛细血管楔压达到18 mm Hg 作为停止扩容的指标［25，26］，特别是对老年患者用肺动脉导管监测混合静脉血氧饱和度和肺动脉楔压比单独监测中心静脉压更有意义。

因此，AHH时，如外周循环阻力的降低不能很好适应容量负荷的快速增加，极易造成心功能损害。临床上常将AHH与控制性降压联合应用以减少这一不良影响。

3．7 AHH对肺脏的影响 AHH能否引起肺水肿一直以来就甚为关注，AHH对于肺功能影响主要来自血液稀释的血流量和渗透压的改变。如果稀释量过大或者渗透压过低，则使肺血管容量过高，肺淋巴管不能将过多的肺间质液体移出，导致肺动脉高压甚至肺水肿。有报道老年患者术前行血液稀释治疗并不至于引起肺水肿，只有超过机体的防御能力，同时伴有左心功能不全时，才有可能发生肺水肿［27］。于布为等［13］对健康犬行 AHH，结果Hct＜20%时，循环血容量和血管外肺水较基础值明显升高，pH值＜7．30，即导致肺水肿引发呼吸性酸中毒、pH值降低，表明犬的生理极限应以Hct为20%为界。因此，AHH时监测血管外肺水、适时利尿及其他措施，以防止肺水肿的发生。

然而，血液稀释导致的Hct下降抑制肺的低氧性肺血管收缩，所以AHH改变了肺灌流与通气的匹配。轻度血液稀释削弱了慢性阻塞性肺病患者术中单肺通气的氧供，但对正常肺功能患者无影响，其机制可能与抑制肺的低氧性肺血管收缩有关［28］。

3．8 AHH对脑组织的影响 对于AHH时输注大量液体会不会引起脑水肿，而对患者预后产生不良影响，仍存在顾虑。AHH后心排血量增加，外周血管和脑血管阻力下降，平均动脉压基本不变，脑血流速率增加，脑血流量增加，可代偿血红蛋白稀释引起的血氧含量下降，使氧供基本不变，大脑功能保持稳定。轻、中度AHH时脑血流增加的程度大于动脉血氧含量减少的程度，脑氧供甚至可以增加。张伟红等［29］探讨了AHH对脑氧供需平衡的影响，表明AHH对术中脑氧供需平衡无影响，可有效减少围术期输血量。

因此，脑血流自动调节机制正常时，AHH后脑血流量可以维持相对恒定，血流量的增加没有显著增加颅内压，不会显著增加脑细胞组织间液和细胞内液。但重度脑外伤等因素引起脑血流自动调节机制不全时，行AHH应慎重，可致神经元和胶质细胞一定程度的损害。

3．9 AHH对胃肠组织的影响 目前关于AHH对胃肠组织的安全稀释范围尚不明确。轻度AHH时胃肠组织的氧供耗可保持平衡。Van Bommel等［10］在猫的动物实验中发现适当血液稀释后小肠血管阻力降低，血流增多，血流分布趋于平衡，无缺氧。但胃肠道对缺血缺氧应激的自身调节能力极微弱，组织代谢率高、对氧需求量大以及胃肠道黏膜血管分布的逆流交换机制特点，使得胃肠道黏膜在中重度AHH时极易遭受缺血缺氧的打击。王晓艳等［30］探讨了AHH对家兔小肠氧代谢的变化，结果表明，Hct＜15%时肠组织氧摄取率、肠系膜上静脉血乳酸、动脉血乳酸及肠系膜上静脉动脉乳酸含量差均显著升高，小肠动脉血氧含量、静脉血氧含量随AHH程度的加深而降低。

4 结语

AHH可有效地维持术中循环功能稳定、优化血液流变状态、改善微循环灌注、提高患者对失血的耐受性、减少手术时不必要的异体血输注，是一种简单、可行的节约用血的方法。目前AHH已越来越广泛地应用于血液保护领域，但其有效性、安全性及最大血液保护效力尚需进一步研究探讨。在临床应用中，应当遵循实施指征，合理地应用、推广这一技术。

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