孫興國(guó), 姚優(yōu)修, 李 軍, 王古巖, 張宏亮, 譚曉越, 劉 方,3,慈 政,3,胡盛壽
(1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 國(guó)家心血管病中心阜外醫(yī)院 心血管疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 心血管疾病國(guó)家臨床醫(yī)學(xué)研究中心,北京100037;2.北京大學(xué)第三醫(yī)院麻醉科, 北京 100083;3.濰坊醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系,山東 濰坊261000)
人體動(dòng)脈血?dú)庑盘?hào)波浪式變化及連續(xù)動(dòng)脈逐搏取血血?dú)夥治龇椒ǖ慕?
孫興國(guó)1△, 姚優(yōu)修1,2, 李 軍1, 王古巖1, 張宏亮1, 譚曉越1, 劉 方1,3,慈 政1,3,胡盛壽1
(1.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 國(guó)家心血管病中心阜外醫(yī)院 心血管疾病國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 心血管疾病國(guó)家臨床醫(yī)學(xué)研究中心,北京100037;2.北京大學(xué)第三醫(yī)院麻醉科, 北京 100083;3.濰坊醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系,山東 濰坊261000)
目的:建立動(dòng)脈逐搏取血血?dú)夥治龇ǎ谌梭w實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證呼吸調(diào)控核心信號(hào)——PaO2,PaCO2和[H+] a是受呼吸影響的周期性、波浪式變化信號(hào),而不是傳統(tǒng)理念上誤認(rèn)的穩(wěn)定水平信號(hào)。方法:選擇心功能正常、Allen試驗(yàn)陰性需要監(jiān)測(cè)動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)變化的患者6例。在左側(cè)橈動(dòng)脈穿刺,連接肝素化塑化管(3 mm×1 000 mm),注滿血液并計(jì)數(shù)血液注滿所需心跳次數(shù)。用止血鉗將塑化管鉗閉成與心跳次數(shù)相對(duì)應(yīng)的分段后,迅速置于冰水中,立即進(jìn)行血?dú)夥治?。選取每位患者的2個(gè)典型波浪式周期,用于分析2對(duì)最高-最低和最低-最高共4個(gè)測(cè)定值,取平均值。對(duì)相鄰最高和最低值作統(tǒng)計(jì)學(xué)配對(duì)t檢驗(yàn)。結(jié)果:血液注滿塑化管需要16±2次心跳,均覆蓋超過(guò)2個(gè)呼吸周期。每個(gè)呼吸周期是5±0.6次心跳。PaO2、PaCO2、[H+]a和SaO2都呈現(xiàn)出明顯的波浪式變化(相鄰高點(diǎn)與低點(diǎn)比較,P<0.05),PaO2、PaCO2、[H+]a和SaO2的波浪幅度分別是(11.28±1.13)mmHg,(1.77±0.89)mmHg,(1.14±0.35)nmol/L和(0.52±0.44)%;波浪幅度分別是其平均值的(7.7±1.1)%,(5.1±2.5)%,(3.1±1.0)%和(0.5±0.4)%。結(jié)論:動(dòng)脈延長(zhǎng)管連續(xù)取血,按心跳次數(shù)分隔血樣,血?dú)夥治龇ê?jiǎn)單易行,為驗(yàn)證動(dòng)脈血?dú)馐芎粑绊懙闹芷谛圆ɡ耸叫盘?hào)提供了可靠證據(jù)。本方法為原創(chuàng),技術(shù)操作層面仍需提高熟練程度,增加志愿者和試驗(yàn)樣本的數(shù)量進(jìn)一步探索此類信號(hào)的臨床檢測(cè)可靠性及其與臨床疾病的關(guān)系。
動(dòng)脈血?dú)夥治?;?dòng)脈氧分壓;動(dòng)脈pH;動(dòng)脈氧飽和度;動(dòng)脈逐搏取血;波浪式呼吸;呼吸調(diào)控
在正常情況下,由于呼氣時(shí)肺泡PaCO2升高,吸氣時(shí)肺泡CO2被空氣稀釋使PaCO2下降,導(dǎo)致肺泡PCO2呈波浪式升降變化,而PO2呈反向變化。最早有人通過(guò)快反應(yīng)的pH電極證實(shí)了動(dòng)脈血?dú)庵械腫H+]和PaCO2波浪式升降信號(hào)[1,2]。曾有研究者認(rèn)為,較PaCO2平均值更為重要,PaCO2波浪式升降信號(hào)才是呼吸調(diào)控信號(hào),因?yàn)楹笳邿o(wú)論在靜息還是運(yùn)動(dòng)時(shí)變化都不大[3]。但動(dòng)脈血?dú)獠ɡ耸叫盘?hào)參與呼吸調(diào)控的機(jī)制不明。目前系統(tǒng)生理學(xué)呼吸調(diào)控假說(shuō)眾多,如感受器敏感性調(diào)節(jié)[4-6]、中樞神經(jīng)性調(diào)節(jié)[7,8]、呼吸調(diào)控穩(wěn)定性失衡[9]和肺-腦循環(huán)延遲[10]等,但都有明顯的局限性。
2011年,我們提出整體整合生理學(xué)調(diào)控-呼吸循環(huán)、代謝一體化調(diào)控新理論體系,構(gòu)建了其一體化調(diào)控的基本構(gòu)架[11-16]。PaO2、PaCO2和[H+]a波浪式信號(hào)作為核心呼吸調(diào)控信號(hào)(而不僅是平均信號(hào)),經(jīng)快反應(yīng)外周化學(xué)感受器引發(fā)下一次呼吸吸氣/呼氣的相互切換;化學(xué)感受器敏感性通過(guò)慢反應(yīng)(大約30 s的時(shí)間延遲),中央化學(xué)感受器受到其平均信號(hào)調(diào)節(jié)。呼吸控制環(huán)路里面,大部分時(shí)間在血液循環(huán)中,正常人的血液在肺氣體交換后經(jīng)肺循環(huán)入左心室達(dá)動(dòng)脈外周感受器,其所攜帶的動(dòng)脈周期性波動(dòng)的信號(hào)前端,至少心跳要跳兩三次才能夠傳送到動(dòng)脈系統(tǒng),大概兩三次心跳就占了兩三秒鐘,神經(jīng)傳遞很快,神經(jīng)的傳遞大概0.2~0.3 s,這就是一個(gè)呼吸周期為什么形成需要5~6 s。一吸一呼信號(hào)的轉(zhuǎn)換就要兩三秒鐘,吸氣為主動(dòng)(呼吸肌耗能做功),產(chǎn)生與大氣的壓力差比較大,完成同樣潮氣量耗時(shí)比較短;而呼氣為被動(dòng)(不耗能),壓力差較小,通氣慢,耗時(shí)比較長(zhǎng)。同一個(gè)血液信號(hào)到達(dá)外周快反應(yīng)化學(xué)感受器和慢反應(yīng)中樞化學(xué)感受器時(shí)相不同,由此造成肺通氣( 動(dòng)脈血)與中樞慢反應(yīng)感受器之間的位相差異稱之為“時(shí)相錯(cuò)位”[11]。血液中的PaO2、PaCO2和[H+]a波浪式信號(hào)和左心室的“混合室效應(yīng)”[11](當(dāng)位于心動(dòng)周期的舒張期,左心室內(nèi)收縮末期殘留血液與進(jìn)入心腔的新鮮血液相混合,收縮期時(shí)混合后的血液射入主動(dòng)脈。)結(jié)合“時(shí)相錯(cuò)位”等實(shí)現(xiàn)呼吸循環(huán)整體整合一體化自主調(diào)節(jié)[11-16]。此外,消化吸收,代謝泌尿,及精神心理等因素也對(duì)呼吸循環(huán)調(diào)節(jié)有一定影響。然而,尚缺乏動(dòng)脈血?dú)庑盘?hào)連續(xù)波浪式變化的強(qiáng)有力人體實(shí)驗(yàn)證據(jù)。
為探索人體動(dòng)脈血?dú)庑盘?hào)隨呼吸節(jié)律呈現(xiàn)波浪式變化的試驗(yàn)證據(jù),本研究擬建立逐搏心跳連續(xù)取血進(jìn)行動(dòng)脈血?dú)夥治龅男路椒ǎ?jiǎn)稱“逐搏取血法”,來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
1.1 研究對(duì)象
在阜外心血管病醫(yī)院住院,擬于麻醉下進(jìn)行手術(shù)的6名患者,在患者知情同意下進(jìn)行。其心電圖、心臟超聲、血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)等常規(guī)檢查提示心功能正常,左心室射血分?jǐn)?shù)大于55%,Allen試驗(yàn)陰性。
1.2 實(shí)驗(yàn)材料
動(dòng)脈穿刺套管針(根據(jù)患者血管粗細(xì),選擇適當(dāng)?shù)奶坠茚槪?%利多卡因、細(xì)長(zhǎng)塑化延長(zhǎng)管(3 mm×1 000 mm)、注射器、肝素化生理鹽水、刀片、血管鉗。其中,動(dòng)脈套管針、三通和塑化延長(zhǎng)管均已肝素化。
1.3 測(cè)試儀器
血?dú)夥治鰞x采用丹麥雷度公司(RADIOMETER)制造的ABL800全自動(dòng)血?dú)夥治鰞x。ECG監(jiān)護(hù)儀使用德國(guó)飛利浦IntelliVueMP70患者監(jiān)護(hù)儀。動(dòng)脈血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)護(hù)儀
1.4 術(shù)前用藥
術(shù)前30 min,患者肌肉注射鹽酸嗎啡0.05~0.2 mg/kg,東莨菪堿0.3 mg。
1.5 橈動(dòng)脈穿刺和連續(xù)動(dòng)脈取血
將患者接入手術(shù)室中,建立靜脈通路,自主呼吸室內(nèi)空氣。在局部麻醉下行左側(cè)橈動(dòng)脈穿刺,將動(dòng)脈導(dǎo)管送入橈動(dòng)脈內(nèi)至適當(dāng)深度,拔出針芯,將動(dòng)脈導(dǎo)管與三通連接,三通與肝素化的塑化延長(zhǎng)管連接,讓血液直接注入塑化管,通過(guò)ECG監(jiān)護(hù)儀計(jì)數(shù)血液注滿塑化管的心跳次數(shù)(N次)。三通的另一端與血壓監(jiān)測(cè)儀器相連。
1.6 連續(xù)動(dòng)脈取血血樣管的逐搏分隔
根據(jù)心跳次數(shù)N,用止血鉗將塑化管鉗閉分成等長(zhǎng)的N段(圖1),每段代表一次心搏,即連續(xù)逐搏采血。立即將分段鉗夾后的帶有動(dòng)脈血樣的塑化管放入0℃~4℃冰水盒中,盡快送檢作血?dú)夥治觥?/p>
Fig. 1 Diagrammatic sketch of dividing continuous blood collection pipe into beat-by-beat blood samples
1.7 動(dòng)脈血液氣體分析測(cè)定
將盛有血樣的細(xì)長(zhǎng)塑化管從冰水盒中取出立即分析測(cè)定。用刀片將含有動(dòng)脈血樣塑化管的第一段的兩端切斷,迅速將一端插入血?dú)夥治鰞x的血液毛細(xì)采樣管入口,點(diǎn)擊開(kāi)始,血?dú)夥治鰞x自動(dòng)開(kāi)始抽血測(cè)定PaO2,PaCO2,pH和SaO2等動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)。待前一個(gè)血樣的血?dú)饨Y(jié)果顯示出來(lái)后,存儲(chǔ)結(jié)果并將其打印在熱敏紙上,隨即開(kāi)始測(cè)量下一段血液樣本。按上述方法,依次順序完成每段血樣的測(cè)試。注意,測(cè)試時(shí)血樣需對(duì)準(zhǔn)血?dú)夥治鰞x的入口處,不能留有氣泡、空隙,避免漏氣。
1.8 動(dòng)脈血?dú)潆x子濃度([H+]a)的計(jì)算
按血?dú)夥治鰞x測(cè)定的pH值,通過(guò)下式[17]計(jì)算
1.9 逐搏動(dòng)脈血血?dú)庑盘?hào)波浪式變化的分析計(jì)算
將所有逐搏動(dòng)脈血血?dú)夥治鰯?shù)據(jù)作圖,選取每位患者變化最大且相鄰的2個(gè)呼吸周期的數(shù)據(jù)用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算分析(圖2)。通過(guò)相鄰2個(gè)呼吸周期內(nèi)波浪式變化的2對(duì)最高-最低和最低-最高4個(gè)測(cè)定值取平均值,即可得出每位病人的波浪幅度(圖3)。波浪幅度與該時(shí)段平均值之比乘以100%,得到波浪幅度百分值。
1.10 計(jì)算心跳/呼吸比值
以選擇的兩個(gè)呼吸周期中兩對(duì)高點(diǎn)到高點(diǎn)和低點(diǎn)到低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)心跳次數(shù),4個(gè)值取平均值。
1.11 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析處理,所得結(jié)果以()形式表示,對(duì)動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)最高值與相鄰最低值進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)分析。
本實(shí)驗(yàn)入選心功能正?;颊呋拘畔⒃斠?jiàn)表1。
橈動(dòng)脈穿刺成功立即連接肝素化細(xì)長(zhǎng)取血管連續(xù)取血,動(dòng)脈血注滿細(xì)長(zhǎng)塑化管需要的時(shí)間為(16±2)次心跳,全部覆蓋超過(guò)2個(gè)以上呼吸周期。每個(gè)呼吸周期等于5.03±0.58個(gè)心動(dòng)周期。PaO2,PaCO2,[H+]a和SaO2都表現(xiàn)出明顯隨呼吸周期的波浪式變化(圖2和3),動(dòng)脈血?dú)飧鱾€(gè)指標(biāo)最高值與相鄰最低值比較均有顯著差異(P<0.05),PaO2,PaCO2,[H+]a和SaO2循環(huán)的波浪幅度分別是(11.28±1.13) mmHg,(1.77±0.89) mmHg,(1.14±0.35) nmol/L和0.52%±0.44%,波浪幅度分別是其均值的7.7%±1.1%, 5.1%±2.5%, 3.1%±1.0%和0.5%±0.4%(表2)。
Fig. 2 Diagrammatic sketch of arterial blood gas changes of continues beat-by-beat blood samples
Fig. 3 Diagrammatic sketch of calculating of periodic change of continues beat-by-beat blood samplesSelecting 2 breath cycles, measure the 1st and 2nd magnitude from the highest to lowest (M1,M2) and the 1st and 2nd magnitude from the lowest to the highest (R1, R2), the magnitude=(M1+M2+R1+R2)/4
以傳統(tǒng)動(dòng)脈取血方法作血?dú)夥治鲋饕顷P(guān)注動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)的平均值,強(qiáng)調(diào)避免呼吸周期對(duì)動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)的影響,通常以恒定速率采集血樣20~30 s,收集超過(guò)2~3個(gè)呼吸周期的血液,以反映人體動(dòng)脈血的平均功能狀態(tài)[18-24]。血液中存在周期性波浪式信號(hào),且每次心動(dòng)周期間的波浪式信號(hào)均不相同,所以波浪式信號(hào)的研究必須以單次心動(dòng)周期為單位,這也就是逐搏取血法的意義。
Tab.1 Basic Information of patients with normal heart function (, n=6)
Tab.1 Basic Information of patients with normal heart function (, n=6)
CAD: Coronary artery disease;Htn: Hypertension; DM2: Type II diabetes mellitus;HLa: Hyperlipidemia;GAOC-CABG: General anesthesia open chest coronary artery bypass grafting
Ratio of breath/ heart beat 1F461506558CAD,Htn,DM2GAOC-CABG 5.7 2F501626462CAD,DM2GAOC-CABG 5.0 3M611707563CAD,DM2GAOC-CABG 5.0 4M691676169CAD,Htn,DM2, HLaGAOC-CABG 5.5 5M621706261CAD,Htn,DM2GAOC-CABG 4.0 6M5617810370.4CAD,Htn,DM2, HLaGAOC-CABG 5.74/257.3±7.7 166.2±8.671.7±14.763.9±4.45.03±0.58 NoGenderAge(year)Height(cm)Body weight(kg)LVEF (%)Clinical diagnosisAnesthesia & surgery operation
Tab.2 Changes of waveform of ABG in paents with normal heart funcon following respiratory cycle(, n=6)
Tab.2 Changes of waveform of ABG in paents with normal heart funcon following respiratory cycle(, n=6)
ABG: Arterial blood gas*P<0.05,**P<0.01 the highest value vs the next lowest value
PaO2SaO2(%) Mean146.0±10.034.8±1.238.0±1.499.0±0.2 Amplitude 11.3±1.1**1.8±0.9**1.1±0.4*0.5±0.4*Amplitude / Mean (%) 7.7±1.1 5.1±2.5 3.1±1.0 0.5±0.4 (mmHg) PaCO2(mmHg) [H+]a (nmol/L)
本研究成功利用連續(xù)逐搏取血的新方法證實(shí),正常自主呼吸的人動(dòng)脈血?dú)釶aO2、PaCO2、[H+]a和SaO2均存在明顯的波浪式信號(hào),為探討整體整合生理學(xué)調(diào)控/呼吸-循環(huán)調(diào)控新理論體系提供了重要的人體試驗(yàn)依據(jù)。該方法操作簡(jiǎn)單易行,采血量小,使用常規(guī)血?dú)夥治鰞x即可完成,不需要快反應(yīng)pH、O2和CO2測(cè)定電極,有利于這種方法的推廣。
鑒于本次臨床試驗(yàn)觀察研究為首次使用每搏取血法對(duì)血?dú)庑盘?hào)進(jìn)行收集,一些具體的方法步驟仍在摸索。在試驗(yàn)環(huán)境方面上為了減少避免影響麻醉手術(shù)安全,沒(méi)有專門調(diào)節(jié)控制手術(shù)室室內(nèi)空氣中氧氣和二氧化碳?xì)獾臐舛群头謮?,特別是手術(shù)室麻醉機(jī)呼吸機(jī)等使用氧氣設(shè)備使得患者吸入的氣體中的氧氣濃度高于空氣中的氧氣濃度,所以使得所收集到的患者動(dòng)脈血液中的PO2較高,PCO2較低。
此外本次試驗(yàn)在樣本上也有一定的局限性,樣本雖然為心功能正常的患者,但是畢竟不是健康人,難免對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,試驗(yàn)如果選擇使用健康人志愿者作為試驗(yàn)樣本,可能會(huì)使試驗(yàn)得到更好的效果。
同時(shí)在數(shù)據(jù)收集的操作方面要注意收集的操作和收集容器選擇以及送檢的時(shí)間上的問(wèn)題。首先要快速、熟練、輕巧地進(jìn)行操作,收集完成后,在盡可能短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)細(xì)長(zhǎng)塑化管按心跳次數(shù)進(jìn)行鉗夾分割,否則會(huì)使得細(xì)長(zhǎng)塑化管內(nèi)的血?dú)庵笜?biāo)進(jìn)行混合,使得檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)誤差,而且由于技術(shù)條件的限制,要將塑化管內(nèi)的血液完全按照心動(dòng)周期分割還需進(jìn)一步努力;其次,對(duì)于細(xì)長(zhǎng)塑化管長(zhǎng)度的選擇要合理,一方面長(zhǎng)度要能夠收集兩個(gè)呼吸周期的血液,否則不能夠有足夠的時(shí)間來(lái)顯示血?dú)庑盘?hào)的變化趨勢(shì)。另一方面又不能過(guò)長(zhǎng),給按心跳分隔塑化管等操作帶來(lái)不必要的麻煩。最后,由于試驗(yàn)是在手術(shù)室或ICU病房進(jìn)行收集,所以難以避免的在收集過(guò)程中或運(yùn)送途中對(duì)細(xì)長(zhǎng)塑化管會(huì)有搖晃,同時(shí)從手術(shù)室或ICU病房送檢都需要時(shí)間,以上的兩方面都會(huì)使塑化管內(nèi)的血液混合,使試驗(yàn)結(jié)果受到影響。最初,人們采用快反應(yīng)pH電極研究動(dòng)脈血?dú)獾牟ɡ耸叫盘?hào)(PaCO2和[H+]a),并推測(cè)其在呼吸調(diào)控中扮演重要角色[1,2]。有人通過(guò)控制吸入CO2/O2濃度、改變感受器敏感性、改變代謝狀態(tài)、改變海拔高度等[4,25],觀察波浪式信號(hào)的周期和幅度與呼吸頻率及通氣量之間的關(guān)系,但這些研究基于系統(tǒng)生理學(xué)呼吸系統(tǒng)的角度來(lái)考慮波浪式信號(hào)的作用,所以均未能正確深入理解動(dòng)脈血?dú)獠ɡ耸叫盘?hào)調(diào)控呼吸的機(jī)制。盡管有人考慮到肺-頸動(dòng)脈循環(huán)時(shí)間延遲對(duì)信號(hào)傳輸?shù)挠绊慬26,27],但并不能解釋吸呼時(shí)相切換和通氣量幅度的調(diào)節(jié)等問(wèn)題。
本研究首次以單次心動(dòng)周期為單位進(jìn)行血樣分段,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)逐搏心跳動(dòng)脈血液氣體分析是一次創(chuàng)新,為研究全新的循環(huán)-呼吸-代謝一體化整體調(diào)控機(jī)制探討奠定了人體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證基礎(chǔ)。
動(dòng)脈血?dú)獠ɡ耸叫盘?hào)源自呼吸過(guò)程中肺泡O2、CO2分壓的連續(xù)動(dòng)態(tài)變化,血液流經(jīng)肺臟時(shí)進(jìn)行氣體交換后,隨著血液離開(kāi)肺泡毛細(xì)血管時(shí)間的不同,連續(xù)到達(dá)肺靜脈和體動(dòng)脈的信號(hào)呈現(xiàn)波浪式變化[11-15]。經(jīng)主動(dòng)脈體和頸動(dòng)脈體部位的快反應(yīng)外周化學(xué)感受器,感受通過(guò)神經(jīng)系統(tǒng)控制呼吸肌群的收縮和舒張實(shí)現(xiàn)吸呼相切換,成為下一次呼吸的原始引發(fā)/終止信號(hào)[28,29]。該波浪式信號(hào)不僅是吸呼相切換調(diào)控的核心,也是生命功能一體化自主調(diào)控[11-16]的核心,而在體靜脈血中呈現(xiàn)為無(wú)波動(dòng)的平穩(wěn)狀態(tài)。心臟推動(dòng)血液循環(huán),使動(dòng)脈血?dú)獠ɡ耸叫盘?hào)離開(kāi)肺到達(dá)外周動(dòng)脈化學(xué)感受器部位的時(shí)相推移,即肺-動(dòng)脈循環(huán)時(shí)間,才是吸呼時(shí)相自主切換的合理解釋。所以,決定呼吸節(jié)律和頻率的最重要的因素是心血管功能,特別是左心功能在呼吸調(diào)節(jié)中扮演著十分重要的角色[28-30]。由于氧、二氧化碳波浪式信號(hào)必須經(jīng)過(guò)左心才能傳至下游化學(xué)感受器,故左心功能降低易于影響呼吸調(diào)控[31-36]。而右心不在呼吸調(diào)控的直接環(huán)路中,以解釋右心衰患者極少發(fā)生呼吸暫停[37-40]。
呼吸與循環(huán)功能相互影響密不可分?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)臨床實(shí)踐中,陳施異常呼吸模式、O2和CO2通氣有效性等傳統(tǒng)的“呼吸指標(biāo)”,在評(píng)估循環(huán)障礙患者病情的嚴(yán)重程度、鑒別診斷、評(píng)估預(yù)后方面均有很好的臨床價(jià)值[33-36,41-43],就是新理論體系的臨床證據(jù)。目前,該理論體系已經(jīng)基本完成[11-16,28-30],只待更多人體實(shí)驗(yàn)和臨床醫(yī)學(xué)證據(jù)的支持,進(jìn)一步糾錯(cuò)、調(diào)整和完善,使其漸趨完美。通過(guò)對(duì)心衰患者動(dòng)脈血液逐搏取血從動(dòng)脈血?dú)獠ɡ耸叫盘?hào)、睡眠呼吸暫停及運(yùn)動(dòng)中波浪式呼吸分析,有望對(duì)心衰患者產(chǎn)生陳施呼吸的發(fā)生機(jī)制得出正確解答[44,45]。
結(jié)語(yǔ):本方法為原創(chuàng),從技術(shù)操作層面仍需提高熟練程度以及擴(kuò)大正常健康人和疾病患者志愿者參與度和試驗(yàn)樣本的數(shù)量進(jìn)一步探索此類信號(hào)的可靠性及其與臨床疾病的關(guān)系。
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Evidence of waveform information in arterial blood gas by beat-by-beat sampling method in patients with normal heart function
SUN Xing-guo1△, YAO You-xiu1,2, LI Jun1, WANG Gu-yan1, ZHANG Hong-liang1, TAN Xiao-yue1, LIU Fang1,3, CI Zheng1,3, HU Sheng-shou1
(1. State Key Laboratory of Cardiovascular Disease, Fuwai Hospital, National Center for Cardiovascular Diseases, National Research Center of Clinical Medicine for Cardiovascular Diseases,Chinese Academy of Medical Sciences and Peking Union Medical College, Beijing 100037;
2. Department of Anesthesiology, the 3rdAffiliated Hospital, Beijing University, Beijing 100083; 3. Department of Clinical Medicine, Weifang Medical College, Weifang 261000, China)
Objective: Since 2011 EB-APS conference, we hypotheses that phase switching of inspiration-expiration is dominantly initiated by oscillatory information PaO2, PaCO2and [H+] via fast peripheral chemical receptors. However, the evidence of the waveform of ABG is lack. Methods: Six surgery patients with normal heart function and negative Allen test, had been placed the arterial catheterization directly connected to 3×1 000 mm pre-heparin plastic pipe for continuous collecting arterial blood. We counted the number of heart beat for the blood collecting time, and separated the blood pipe into the heart beat numbers’ short pieces using haemostatic forceps, then put pipe into iced water at once fi r analyzing PaO2, PaCO2, pH and SaO2as soon as possible. We selected two breaths cycles of waveform from each patient for data calculations of magnitudes and time interval. Results:e heart beat numbers for fi lling blood into pipe were 16±2, and all covered more than 2 breathing cycles. Each breathing cycle is cover 5±0.6 heart beat.ere were signif i cant changes of PaO2, PaCO2, [H+]a and SaO2( i.e. the highest high values compare to the next lowest values, P<0.05).e time interval of changing PaO2, PaCO2, [H+]a and SaO2magnitudes were 11.28±1.13 mmHg,1.77±0.89 mmHg,1.14±0.35nmol/L and 0.52%±0.44% respectively. Conclusion: This simple continuous beat-bybeat arterial blood sampling and ABG analyzing method is new and practicable. We obtain a clear evidence of periodic parameters ABG waveform, which following breathing cycle.
ABG; PaO2; PaCO2; pHa; SaO2; beat-by-beat arterial blood sampling; periodic breathing; control and regulation of breathing
R33-3
A
1000-6834 (2015) 04-316-006
* 【基金項(xiàng)目】國(guó)家自然科學(xué)基金醫(yī)學(xué)科學(xué)部面上項(xiàng)目(81470204);國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)課題(2012AA021009);中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院國(guó)家心血管病中心科研開(kāi)發(fā)啟動(dòng)基金(2012-YJR02)
2015- 01-13
2015-06-05
△【通訊作者】Tel: 010-88398300 ;E-mail: xgsun@labiomed.org
中國(guó)應(yīng)用生理學(xué)雜志2015年4期