围术期液体输注动力学
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围术期液体输注动力学. 水是人体所必须的. 主要功能. 所有系统生化反应的溶剂. 所有系统生化反应的溶剂. 人体水的含量. 50 - 60% ( 组织 , 细胞 , 血管 ). 50 - 60% ( 组织 , 细胞 , 血管 ). 体液的分布. 体液的动态平衡. 血浆和组织液间的平衡 -Starling law 细胞内外液间的平衡 - 渗透压和细胞外液容量的调节 体液和外界的交换平衡 - 神经体液. 液体治疗目的. 维持体液平衡,保证氧供需平衡. 围术期液体治疗原则. 维持体循环稳定. 维持微循环稳定. 保证微循环更重要.

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Presentation Transcript

水是人体所必须的

主要功能

所有系统生化反应的溶剂

所有系统生化反应的溶剂

人体水的含量

50 - 60%

(组织, 细胞, 血管)

50 - 60%

(组织, 细胞, 血管)



体液的动态平衡

  • 血浆和组织液间的平衡

    -Starling law

  • 细胞内外液间的平衡

    -渗透压和细胞外液容量的调节

  • 体液和外界的交换平衡

    -神经体液


液体治疗目的

维持体液平衡,保证氧供需平衡


围术期液体治疗原则

维持体循环稳定

维持微循环稳定

保证微循环更重要



液体治疗中的矛盾

晶胶矛盾,胶胶矛盾

判 断 标 准

胃肠道、髓腔、静脉等

快好还是慢好?


目前液体治疗中的困惑

  • 难以精确测定血容量

  • 不能精确评定组织灌注

  • 不能精确判断液体过负荷

  • 不能精确判断低血容量

  • 正确的液体输注速率


液体动力学理论提出

液体治疗中的困惑

液体动力学理论


液体动力学的设想

  • 液体是一种特殊的药品

  • 液体也有分布、排泄

  • 是否可以应用和药代动力学相似的原则来研究液体

  • 1997年药理学家Stahle提出液体动态动力学模型


静态液体动力学模型

根据Starling law、生理间隙容积和各种液体的分布特点我们可以静态地估计血浆容量扩张


Starling law
Starling law

Q=ka[ (pc-pi)+δ(πi-πc) ]

πc

πi

血管

组织

pc

pi


静态液体动力学模型

它是假设在体液容量固定的条件下产生的。

血浆扩充量(PVE)=液体输入量(PV/VD)

即 液体输入量= PVE VD/PV



静态动力学临床应用

假如体重60公斤的病人需扩充血浆容量400毫升, 我们需要补充多少毫升的5%葡萄糖溶液?需要多少毫升林格氏溶液?


静态动力学临床应用

由于5%葡萄糖溶液分布容积(VD)为TBW即60%的体重,PV为4%的体重,从上面公式:

液体输入量= PVE  VD /PV

5%葡萄糖溶液输入量=400(36/2.4) =6000毫升

林格液的VD为ECV即20%的体重,那么林格液输入量=40012/2.4=2000毫升


液体进入液体间隙后它不可能是固定的,除了血管本身的顺应性外,液体还要进行交换、排泄,因此静止地分析液体治疗的效果是不完全的液体进入液体间隙后它不可能是固定的,除了血管本身的顺应性外,液体还要进行交换、排泄,因此静止地分析液体治疗的效果是不完全的。

静态动力学的缺陷


利用物质平衡规律的液体动态液体进入液体间隙后它不可能是固定的,除了血管本身的顺应性外,液体还要进行交换、排泄,因此静止地分析液体治疗的效果是不完全的动力学

通过物质平衡规律动态分析血浆容量的变化来分析液体容量扩张、转移、分布等,因为血红蛋白、红细胞的量没有变化,因此我们可以通过测量输液前后血红蛋白、红细胞的量来分析血管内容量、血管外容量的变化及它们的转移情况。


Mass balance
物质平衡规律动态分析公式液体进入液体间隙后它不可能是固定的,除了血管本身的顺应性外,液体还要进行交换、排泄,因此静止地分析液体治疗的效果是不完全的(MASS BALANCE)

  • 中央容量稀释度: (Hb0-Hbi)/ Hbi/(1-HCT)

  • 基础容量 : measured , PV0

  • 容量增加: (PV0× dilution)- PV0

  • 液体潴留率:100(PVn- PV0)/volume infused

  • 周围室容量改变:infused volume-urine-central volume increase


临床研究液体进入液体间隙后它不可能是固定的,除了血管本身的顺应性外,液体还要进行交换、排泄,因此静止地分析液体治疗的效果是不完全的

Stein应用物质平衡规律动态分析了麻醉后羊输晶体液和胶体液后的动态变化,他们发现以前关于输晶体液后有1/3在血管内是无科学根据的,他们认为只有1/5在血管内。

  • Anesthesia Analgesia 2001


临床研究液体进入液体间隙后它不可能是固定的,除了血管本身的顺应性外,液体还要进行交换、排泄,因此静止地分析液体治疗的效果是不完全的

  • 病例资料:

    • ASAⅠ-Ⅱ级,择期行下腹部手术病人60例,年龄22-61岁。

  • 分组:

    • 组I(n=15):麻醉前20分钟输注LR1000ml

    • 组Ⅱ(n=15):麻醉前20分钟输注6%HES500ml

    • 组Ⅲ(n=15):麻醉即刻输注LR1000ml

    • 组Ⅳ(n=15):麻醉即刻输注6%HES500ml


液体保留率液体进入液体间隙后它不可能是固定的,除了血管本身的顺应性外,液体还要进行交换、排泄,因此静止地分析液体治疗的效果是不完全的

麻醉增加晶体液在血管内的保留,对胶体液影响不大


麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大


胶体液的容量扩张效率比晶体液高麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大,麻醉增加晶体液的容量扩张效率


输液引起血浆容量扩张的动态麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大液体动力学模型

  • 我们把液体间隙比喻成是一个可膨胀的气球。它们分为一室模型、两室模型和三室模型 。

  • 与使用药代动力学分析药物浓度一样,液体动力学分析法通过血浆容量扩张(PVE)动态变化来评价输液的峰效应和清除速率,这里的PVE就相当于药代动力学里药物浓度一样。


液体代谢动力学和药代麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大动力学的异同

  • 相同点:

    • 它们输入后都有分布、排泄过程

    • 同样有房室模型,有些数学方法也相同

    • 都有一固定的靶容量(分布容积)

  • 不同点:

    • 药物有固定的结合位点,它的分布不受溶剂影响,而液体输注是可膨胀的,它的分布空间是可变的。

    • 药代动力学通过药物浓度来分析,而液体动力学通过血浆扩张量(PVE)来分析。


液体代谢动力学和药代麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大动力学的异同

v

expandable portion

V

rigid portion


生理靶容量麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

靶容量是指在病理状态下有效血容量需快速达到的数值。如有效血容量低于或高于靶容量,机体必然通过神经和体液调节来维持靶容量。靶容量只能从容量的动态变化中估算出来


一室模型麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

ki为液体持续输注率

v可膨胀液体间隙的容量

目标容量V-机体极力维持的靶容量

Kb为液体基本消除速率(基本尿量及蒸发)

Kr为v偏离目标容量V的相对系数


二室模型麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

二室有中央室v1和周边室v2

目标容量V1和V2

Kt是两个液体间隙交换系数

Kr为v1偏离目标容量V1的相对系数


动力学方程麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

一级:

dv/dt=ki-kb-kr(v-v)/v

二级:

dv1/dt= ki-kb-kr(v1-v1)/v1-kt[ (v1-v1)/v1-(v2-v2)/v2 ]

dv2/dt =kt [(v1-v1)/v1-(v2-v2)/v2]


三室模型麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

前面的一室和二室模型适合于等渗或接近于等渗的溶液,假如输注高渗、低渗液体就不适用了,因为细胞内外液将有液体转移

ki

V1

v1

V2

v2

kt

F(t)

kb

K23

Kr(v1-V1)/V1

V3

v3


数学方法 麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

上面的三种动力学模型可通过数学方法估算出它们的参数,先用微分方法解这些方程,然后应用nonlinear least-squares regression估计出各个参数的最适合值,并可画出拟合曲线,这可在MATLAB软件上进行


影响液体动力学因素麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

  • 出血

  • 麻醉

  • 创伤

  • 液体种类

  • 液体输注速度

  • 性别


失血对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

Anesthesiology2001


麻醉对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

Robert等比较了蛛网膜下腔阻滞期间输注林格液和右旋糖酐的动力学变化,研究发现林格液组Kt明显比右旋糖酐组要高,这说明林格氏液组向组织转移的多,他们还发现麻醉诱导前靶容量明显比诱导后大。

Can J Anesth 1998 ,45


麻醉对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

Ewaldsson 等研究了全身麻醉和椎管内麻醉期间液体动力学,他们发现全身麻醉和椎管内麻醉对液体动力学的影响是相似的,麻醉诱导后Kr都减低,说明麻醉使液体清除减少。

British Journal Anaesthesia2001


麻醉对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

麻醉

麻醉

Can J Anesth 1999


液体种类对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

The Journal of Trauma 2003


输液速度对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

Can J Anesth 1999


创伤对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

Svensen还应用动力学分析的方法研究了创伤对液体治疗的影响,他们的结论是创伤增加液体在血管内潴留时间,减少液体清除。其它因素包括手术、炎症、药物等对液体动力学都有一定程度的影响,但尚无文献系统阐述。


手术创伤对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

Can J Anesth 1999


性别对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

男性的Kr比女性高30%,靶容量V男性比女性高60%

由于男性有更大的体重及细胞外液量


性别对液体动力学影响麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大


实例分析麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

假如一个成年男性病人,需要在20 min内增加血浆容量5%并且一直维持此容量,哪我们采用什么样的液体治疗方案?应用一级动力学模型的知识,我们可以得到下面的治疗方案:


液体输注方案麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

如输林格液,前20 min以22ml/ min速率输注,然后在以10ml/ min维持;

如输右旋糖酐70,前20 min以14ml/ min速率输注,然后在以1.5ml/ min维持;

如输高渗盐水,前20 min以8ml/ min速率输注,然后在以3ml/ min维持。


我们的临床研究麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

  • 病例:肝癌手术病人16例

  • 两组:麻醉前扩容、麻醉诱导后扩容。

  • 麻醉方法:全身麻醉复合硬膜外阻滞

  • 输液量25ml/kg(LR),30min内输完

  • 连续纪录血流动力学参数(阻抗法),并每10min测定Hb、Hct


一级动力学的结果麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

诱导前:

清除率Kr =221.88,靶容量V= 7746.36ml(明显大于血浆容量)

诱导后:

Kr=124.18,V= 3989.76ml (和血浆容量相似)


二级动力学的结果麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

诱导前:

清除率Kr =201.2,靶容量V1=963.7ml

V2=8421.9ml,Kt=846.5ml/min

诱导后:

Kr=141.1,V1= 655.1m l,V2=4862.9ml

Kt=566.3ml/min


一级动力学拟合图麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

麻醉诱导后

麻醉诱导前


二级动力学拟合图麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

麻醉诱导后

麻醉诱导前


结 论麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

麻醉前大容量快速扩容后液体迅速向周围室转移, 血容量扩张量小且维持时间短,而麻醉后大容量快速扩容血容量扩张量大且维持时间长,清除慢,因此我们认为麻醉后扩容效率高。


小 结麻醉增加晶体液的扩容效果,对胶体液影响不大

液体治疗中的矛盾

液体动力学丰富了液体治疗方面理论,为合理的液体治疗提供了理论基础

静态动力学不完全

动态动力学有临床应用价值,但还需要进一步研究


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