Preusse Claus Juergen，Lueck Sabrina，Welz Armin

·專家論壇·

康斯特保護液內的鈉在小兒心臟外科的意義

Preusse Claus Juergen，Lueck Sabrina，Welz Armin

2011年Kim等［1］的研究中描述了使用康斯特（HTK）心臟停搏液后小兒心臟病患者血鈉濃度的波動情況。在其研究中回顧了628例小兒患者，其血鈉水平下降幅度超過15 mmol／L，從而引起了血鈉濃度的顯著波動；研究同時指出18例患兒術后癲癇發(fā)作與血鈉濃度顯著減低之間是明顯相關的。作者認為給予HTK液后引起嚴重的低血鈉，隨之在術后引發(fā)神經系統并發(fā)癥。筆者對此表示懷疑，認為在小兒心臟外科迫切需有一個有關溶液相關性低血鈉的發(fā)生與治療的原則。對于新生兒和嬰幼兒，首先必須分清引起術后低血鈉（定義為血鈉低于135 mmol／L）的兩個主要原因之間的區(qū)別：① 低滲性脫水（由于體液的大量丟失，如長時間嘔吐、進食減少、嚴重腹瀉或其他原因引起的代謝紊亂）；②細胞內液型心臟停搏液（HTK液）的大量應用。

當然，另一些疾病像囊性纖維病、先天性腎上腺增生或Addison’s病也會導致低鈉血癥，但首先應該關注最常見的臨床表現。低滲性脫水其臨床癥狀包括嗜睡、精神混亂、甚至基于腦水腫而引發(fā)的昏迷，后者可能進一步引起腦疝。由于治療低血鈉癥可能引起中樞橋腦脫髓鞘病變這樣的嚴重并發(fā)癥，因此，目前認為藥物治療急性低鈉血癥需要特別謹慎［最大劑量5 mmol Na＋／（kg·h）］［2］。對于心臟停搏液導致的低血鈉，首先應評估在先天性心臟病新生兒和嬰幼兒中所采用的不同的心臟停搏策略。在心臟手術中，為了達到充分的心臟電－機械靜止狀態(tài)，常常采用不同組分的心臟停搏液，如含血停搏液（Buckberd液或Calafiore液）或晶體停搏液，以及不同的灌注方法，如順灌、逆灌或兩種方法結合使用。而晶體停搏液根據其鈉含量的不同被分為細胞外液型和細胞內液型，St.Thomas’液和Celsior液是細胞外液型，而WU（Wisconsin大學）液、delNido液和HTK液是細胞內液型。

HTK液的生理生化理念是 Bretschneider和Preusse［3］于1975年首次提出的，它是世界上首個高緩沖溶液（histidine／histidine－h(huán)cl buffer）。

正如以上提到的，HTK液是一個低鈉（Na＋15 mmol／L）的“細胞內”溶液，滲透壓30 mosmol／L。很低的鈉濃度分別產生生理和生化效應。在電生理學方面，低鈉首先阻止心肌的膜電位迅速去極化。其次，由于低鈉溶液的應用，心肌氧耗比高鉀溶液大大地減少［4］。上個世紀60年代中，Bretschneider等就研究了不同停搏液對心臟停搏灌注期間心肌能量轉換方面的影響。

圖1顯示用含低鈉、低鈣和普魯卡因溶液時灌注期間心肌氧耗是最低的。使用低鈉和低鈣灌注液在心肌能量轉換方面影響范圍也明顯是最小的。

圖1 使用不同心臟停搏液灌注犬心時心肌常溫氧耗量的比較

除所提及的生理學效應以外，高緩沖心臟停搏液對生化影響是極為重要的。由于心臟停搏液滲透壓的生理極限（300 mosmol／L）不能逾越，因此，只能使用低鈉含量溶液以留出滲透壓空間來添加高濃度的緩沖劑才是可行的方法。如前所述，HTK液中與鈉相關的滲透壓僅為30 mosmol／L，留出的滲透壓空間達到270 mosmol／L，因此，可以添加高濃度的組氨酸緩沖劑。

低鈉濃度心臟停搏液已經發(fā)揮了顯著效果，隨之而來的疑問是停搏液中理想的鈣濃度應當是生理值的還是低于生理值的？以下方程式闡述了一個自然法則，也描述出了鈉鈣之間的密切關系。

（Nai：細胞內濃度，Nao：細胞外濃度，Cai：細胞內濃度，Cao：細胞外濃度）

根據這個方程式，假設細胞外鈉濃度為150 mM，細胞外鈣濃度為1.5 mM，按如下等式計算：

如果此方程式的結果可以計算得出，那么筆者也能將細胞外鈉濃度降低為15 mM（也就是HTK液中的鈉濃度?。?，并通過解方程得出相應的細胞外鈣濃度。這個結果大約是0.02 mM。因此，準確來講，應該強調HTK液是一種低鈉、低鈣性溶液，而不是通常所謂的一種鈣濃度可隨意改變的溶液。

低鈣濃度在新生兒心臟的缺血保護中發(fā)揮重要作用。在未成熟兔用St.Thomas’液和新生兔間斷使用含血心臟停搏液保護心肌的實驗中，清楚地表明低濃度鈣（0.03 mmol／L）比正常濃度鈣具有優(yōu)越性［5－6］。由這兩個缺血再灌注的實驗研究也顯示出缺氧新生兒心臟對正常的鈣濃度非常敏感，而這正與成熟的心肌細胞相反。而且，應當拋棄認為如果僅應用接近生理水平鈣濃度的晶體液不適宜新生兒心肌細胞的假設。這個假設必須放棄，因為“正?！扁}濃度的含血溶液在缺血再灌注期間也損害缺氧的新生兒心肌。根據這些發(fā)現，筆者可以做出結論，HTK液能夠滿足各種需求，是新生兒心肌的最佳保護劑。

僅靠心臟停搏液灌注沖刷出冠狀動脈內血液的方法不可能完成有效的心肌保護，這樣的觀念如今已被廣泛接受。因此，早在上世紀80年代就已經開始使用大劑量心肌保護液進行灌注，以達到全細胞外的同步均衡狀態(tài)，而非僅僅達到血管內腔的平衡［7］。使用細胞外液型的心臟停搏液（高鈉?。r，灌注約3 min即可達到充分的鈉平衡，而使用細胞內液型心臟停搏液時達到這種平衡狀態(tài)則需要更多的時間。

圖2顯示了使用HTK心臟停搏液灌注期間鈉和鉀的變化時程。本組研究來自于新生兒和嬰幼兒的24例開心手術，患者包括男性13例和女性11例，平均年齡20.9個月（大血管轉位的新生兒年齡僅幾天），平均體重9.2 kg。診斷如下：室間隔缺損（n＝7），法洛四聯癥（n＝7），房室通道缺損（n＝4），大血管轉位（n＝3），二尖瓣狹窄（n＝1），肺動脈瓣狹窄（n＝1），布蘭德－懷特－加蘭德綜合征（n＝1）。在停搏液灌注期間，同時采集冠狀動脈（art）流入和冠狀靜脈竇（CV）流出的標本，所有心臟手術均在全體外循環(huán)轉流下進行，打開右房采集樣本并吸走所有停搏液。

圖2 使用HTK停搏液灌注期間art和cv鈉（上圖）和鉀（下圖）的濃度變化

結果顯示，鉀的平衡（大約3 min）明顯快于鈉的平衡，后者在開始灌注大約5 min后到達最高點。研究結果凸顯了這樣一個事實，即平衡過程不僅僅與容量相關，最重要的是也與時間相關。

應用“細胞內液”型晶體停跳會引起兩種作用：血液稀釋和低鈉血癥。通過使用上、下腔靜脈分別插管、切開右房吸除全部停搏液的方法或使用超濾器進行血液濃縮能夠抵消“血液稀釋”這個副作用。

而對于低鈉血癥，一些病理生理學方面的因素也必須考慮。如果存在單純的血清鈉濃度的迅速改變，例如靜脈內輸注大量液體，滲透壓隨之降低，即可引起細胞外到細胞內的水轉移，從而導致了出現腦水腫的風險增加；另一方面，低鈉血癥一旦出現，又往往會帶來由于麻醉醫(yī)生給予高滲鹽水糾正低鈉血癥而導致的矯枉過正性高滲血癥的風險。

由于HTK液的滲透壓是生理的，因此不會引發(fā)上述的水轉移。Lindner等［8］研究了心臟外科體外循環(huán)期間患者滲透壓的改變，證明了在HTK液的使用期間和使用后滲透壓水平保持不變。

在臨床中，對于成人因血液稀釋而造成的低鈉血癥，一般建議在體外循環(huán)中添加100 ml的氯化鈉（5.85%）［9］。Sellevold（麻醉科，特隆赫姆，挪威）和Polvani（心胸外科，米蘭，意大利）有關HTK液灌注后低鈉血癥的影響的研究（尚未發(fā)表的簡訊）發(fā)現，患者并未出現神經系統方面的并發(fā)癥，由此認為使用HTK液后出現的低鈉血癥僅僅是一種“感覺現象”，沒有任何治療的必要。

從生理學家的觀點來看，由于體外循環(huán)中使用HTK液并未引起非生理性的血滲透壓降低，因此其所引起的低鈉血癥并不會導致癲癇發(fā)作。但是對于新生兒來說，如果同時出現血鈉濃度和滲透壓顯著降低，那么，此時的滲透壓水平將在患兒的癲癇發(fā)作中起決定性作用［8］。因此，在新生兒和嬰幼兒心臟手術中使用上下靜脈分別插管，切開右房并吸除全部停搏液是防止出現血液稀釋和低鈉血癥的最常用措施。當然，偶爾也可能發(fā)生因少量HTK液進入體循環(huán)而導致的低鈉血癥，但如上所述，因為此時血清滲透壓將保持不變，所以這樣的低鈉血癥不會引起新生兒神經系統損傷。然而，如果在ICU術后早期低鈉血癥進行性加重，則建議采用之前所提及的費時的平衡方法進行糾正。

綜上所述，高緩沖的心臟停搏液（如HTK液）最大的好處是不必重復灌注，其所允許的最長阻斷時間可達3 h，細胞內液型心臟停搏液的這個優(yōu)點在臨床應用中顯然是利大于弊。

［1］ Kim JT，Park YH，Chang YE，et al.The effect of cardioplegic solution－induced sodium concentration fluctuation on postopera?tive seizure in pediatric cardiac patients［J］.Ann Thorac Surg，2011，91（6）：1943－1948.

［2］ Snell DM，Bartley C.Osmotic demyelination syndrome following rapid correction of hyponatremia［J］.Anaesthesia，2008，63（1）：92－95.

［3］ Bretschneider HJ，Preusse CJ，Kahles H，et al.Further improve?ments in artificial cardiac arrest with subsequent anaerobiosis by the combination of various parameters［J］.Eur J Physiol，1975，359：R13.

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［8］ Lindner G，Zapletal B，Schwarz C，et al.Acute hyponatremia af?ter cardioplegia by histidine－tryptophan－ketoglutarate－a retro?spective study［J］.J Cardiothorac Surg，2012，7：52－56.

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2014?03?10）

2014?04?10）

10.13498／j.cnki.chin.j.ecc.2014.03.05

德國波昂大學心臟外科