危重病学上海交通大学外科手术病人体液平衡.ppt

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1、,外科手术病人体液平衡,上海交通大学医学院附属瑞金医院罗 艳,围术期患者的液体治疗,上海交通大学医学院附属瑞金医院罗 艳,概述,Part 1:总论 Part 2:物理化学背景知识 Part 3:生物学背景知识 Part 4:液体治疗理念 Part 5:输液争论,概述,Part 1:总论Part 2:Physical-chemical backgroundPart 3:Biological backgroundPart 4:Therapy conceptsPart 5:Infusion solutions,哪些场合需要液体治疗?,EVERYWHEREANYWHEREINSIDEOUTSIDE,为

2、什么要讲座?,英国25 家医院的知识调查结果：生理盐水钠离子浓度：工作1年以上的外科医生中回答正确者 50%生理盐水和 Hartmanns液的组成成分：第六年麻醉医生仅有1回答正确 Zander(2006,1),液体治疗存在的问题,“我们正在给患者输液!应该会发生什么?”,其他可能的副作用包括：酸碱平衡紊乱 对肾功能的影响,全身含水量(TBW),体重：100%,5%血管内液,水分占：60%体重,15%组织间液,40%细胞内液,机体的液体空间,体液的动态平衡,血浆和组织液间的平衡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,临床应用哪些液体?,单位 浓度,重量容积百分比:重量用克

3、(g)表示，容积用升(l)表示：5%葡萄糖溶液：葡萄糖含量为50 g/l 0.9%氯化钠溶液：氯化钠含量为9.0 g/l 20%脂肪乳剂：甘油三酯含量为200 g/l 分子数容积比(mmol/l):是表示电解质浓度的单位(1 mol=6 x 1023分子),剂 量,剂量:给予患者的药物/溶液数量 通常根据体重计算(kg)如：5%葡萄糖溶液 10 ml/kg/天 葡萄糖 4 g/kg/天 钾离子 2 mmol/kg/天,输液速度,定义:输液速度 是指单位时间内输注液体的数量 常用单位,如：5%葡萄糖溶液 2 ml/kg/h 葡萄糖 0.17 g/kg/h 钾离子(K+)0.3 mmol/kg/h

4、,计算 1（答案）,例1葡萄糖4 g/kg/d 体重=70 kg1.1 请计算每天和每小时的葡萄糖剂量.4 g x 70 kg bw=280 g 葡萄糖(日剂量)280 g 日剂量/24 h 11.7 g(每小时剂量)1.2 40%葡萄糖溶液的输液速度是多少?每天需要多少容量?40%葡萄糖溶液 400 g 葡萄糖/1,000 ml 输液速度单位 ml/kg/h 280 g 葡萄糖日剂量 x 1,000 ml/400 g 葡萄糖 每天需40%葡萄糖液700 ml 700 ml 40%glucose/24 h 每小时输29.27 ml 40%葡萄糖液,计算2（答案）,允许剂量：体重=70 kg最多

5、 10 ml甘露醇液（Osmofundin）/kg/d最多 2 ml甘露醇液（Osmofundin）/kg/h1.最快输液速度是多少?每小时最大剂量:2 ml x 70 kg 140 ml/h2.患者每天输入的容量最大可达多少?每日最大剂量:10 ml x 70 kg 700 ml/d 最大 输入量：700 ml/day,殷切期盼,概述,Part 1:General aspectsPart 2:物理化学背景知识Part 3:Biological backgroundPart 4:Therapy conceptsPart 5:Infusion solutions,分子弥散系统(=溶液),胶体弥散

6、系统(=含大分子的液体),渗透压(OP),选择性渗透膜,分子弥散物质,+,胶体渗透压(COP),选择性渗透膜,分子弥散物质,胶体弥散物质,+,克分子渗透压浓度Osm/l,定义:克分子渗透压浓度是指每升溶液中分子颗粒的数目其理论值 表示在某溶液中溶解的全部分子颗粒的数量（mmol/l）1mmol NaCl=2 mOsmol/l,张力,定义:张力 是指有效的生理渗透压当量当将细胞放入某种溶液，它将 等张液 细胞不变形 低张液 细胞肿胀 高张液 细胞皱缩,张力 红细胞(RBC)影像,增加细胞外液,细胞内液 组织间液 血浆,快速补充非正常的液体丢失,800 ml 200 ml,林格氏 醋酸盐 林格氏乳

7、酸盐 生理盐水,等张液体输注,1000ml,细胞内液的增加细胞外液增加,细胞内液 组织间液 血浆,补充正常的液体丢失,低张液体输注,5%葡萄糖,85 ml,255 ml,660 ml,输高渗液体,血浆内液体增加 血管外液体增加,细胞内液 组织间液 血浆,7.5%氯化钠溶液,输胶体液,血浆液体增加 血管外液体增加,白蛋白 羟乙基淀粉 右旋糖酐 明胶,细胞内液 组织间液 血浆,1000ml,概 述,Part 1:Practice of infusion therapyPart 2:Physical-chemical backgroundPart 3:生物学背景知识Part 4:Therapy co

8、nceptsPart 5:Infusion solutions,生物学背景知识,心血管系统:概述,压力,适应机制血液:功能,成分,黏度肺:概述,氧交换液体腔:房室,组成,液体分布液体平衡:原理,调节肾:功能,肾阈,胶体渗透压的影响,红色的循环系统 表示氧合血从肺流入左心房，然后由左心室泵至全身蓝色的循环系统 表示含氧量低的血液从全身回到右心房，然后由右心室泵至肺,Pulmonary Vein,systemic circulation,血管系统的压力,肺静脉,体循环,请指出下列血管的血压,主动脉 腔静脉 肺动脉 肺静脉,120 mm Hg,15 mm Hg,27 mm Hg,4 mm Hg,心输

9、出量(CO),心输出量:左心室每分钟泵入体循环的血量,例:静息状态正常心输出量,CO(l/min)=,70(ml)x 70(min-1),1,000,静息状态SV 和HR 正常值:SV（每博量）=70 ml HR（心率）=70 bpm,=,4,900 ml/min,1,000,=,4.9 l/min,Frank Starling 定律,允许心脏的每搏量适应性改变 左室舒张末压决定每搏量 左心室越充盈 每搏量越大 但有个限度!,血液组分,血液的功能,运输 红细胞运输氧气和二氧化碳 血浆中的营养素，有时与白蛋白或特殊转运蛋白结合 维持正常血管内容量(正常血容量)受血浆钠离子和蛋白浓度的影响与调节伤

10、口闭合(形成血凝块):初步止血和凝血免疫功能:补体系统和白细胞,红细胞的形状,7.5 m,此形状提供了最大的表面积，利于气体弥散,通过毛细血管时红细胞可弯曲,BP=血压,5 m,BP,毛细血管,红细胞钱串形成,低血压导致红细胞钱串形成 不可逆改变!毛细血管堵塞 器官障碍,血浆成分,钠,细胞外腔最重要的离子正常血浆浓度:142 mmol/l功能:对细胞外液容量起决定性作用 血容量的自动调节,Na+,钾,是细胞内液主要的阳离子正常血浆浓度:4.5 mmol/l功能:中枢电生理作用,尤其心律失常 对肾功能至关重要,K+,氯,细胞外液最主要的阴离子正常血浆氯离子浓度:103 mmol/l 功能:调节细

11、胞外液容量 负责调整膜电位,Cl-,碳酸氢盐,正常血浆浓度：24 mmol/l功能:血液最重要的缓冲系统*其它缓冲物质包括蛋白，磷酸盐，血红蛋白等。,HCO3-,乳 酸,Lactate,正常血浆浓度:1.5 mmol/l功能:在相当程度上乳酸是人体新陈代谢的正常的副产品 乳酸水平被用来监测重症患者的状况 乳酸水平升高提示组织缺氧,酸碱平衡,正常血液 pH=7.4缓冲系统:主要是 HCO3-人体通过数种机制来调节血液pH值：,呼吸：通过肺吸入/呼出 CO2 代谢：通过肾脏排出碳酸氢盐、酸和碱，通过肝脏以乳酸形式排出 H+,高氯性酸中毒,通常载液只含氯离子一种阴离子(如：生理盐水)使用过多可能发生

12、高氯性酸中毒,高氯性酸中毒的后果1,2,术后恶心呕吐(PONV)头痛排尿恢复延迟干扰凝血,肺的解剖,氧摄取率(OER),躯体组织OER=25%,SaO2=100%,O2,SaO2=动脉氧饱和度,OER=氧摄取率,组织氧供降低的主要原因,肺水肿 肺摄氧不足-红细胞氧饱和度下降失血循环红细胞缺乏-体循环动脉氧饱和度下降 循环容量不足(低血容量)-血液粘度增加心功能不全，心跳骤停 血液灌注改变,全身含水量(TBW),体重：100%,5%血管内液,水分占：60%体重,15%组织间液,40%细胞内液,日常液体平衡,水摄取2,500 ml/d,1,200 ml,1,000 ml,水丢失:2,500 ml/

13、d,额外失水:微汗 500 ml体温 38.5c 500 ml显汗 1,000 ml高热 1,000 ml,其中：氧化作用生成：300 ml食物摄取：,其中：肺：500 ml皮肤：500 ml尿：1,500 ml粪便：100 ml,日常液体平衡 临床表现,饮水:0 ml氧化作用生成：300 ml食物：,1,200 ml,1,000 ml,失水:2,500 ml daily其中：肺：500 ml皮肤：500 ml尿：1,500 ml粪便：100 ml,额外失水:微汗 500 ml体温 38.5c 500 ml显汗 1,000 ml高热 1,000 ml,患者的液体状况 诊断,皮肤充盈度各项心血管

14、参数 红细胞压积 中心静脉压(CVP)(正常范围：8-12 cm H2O)血浆和/或尿液电解质组分 血浆pH值 尿量(利尿剂),机体的液体空间,钠(Na+),钾(K+),胶体(例如：白蛋白),细胞,血管(=IVS),各体液腔的组分,胶体渗透压（COP）降低的生理影响,水肿图例,COP升高的生理影响,肾脏,功能：调节-液体平衡-血液成分-电解质-酸碱平衡通过尿液排出废物参与血压调节刺激红细胞生成(RBC),能通过肾小球毛细血管微孔的分子,一般规则:Mw 50 000 Dalton 不能通过其它影响肾小球毛细血管微孔透过率的因素：流体力学直径（单个分子实际需求空间）分子带负电荷,分子形状的影响,球

15、状大分子,拉伸的大分子,孔道大小,细胞膜,分子形状和负电荷的影响,概述,Part 1:Practice of infusion therapyPart 2:Physical-chemical backgroundPart 3:Biological backgroundPart 4:液体治疗理念Part 5:Infusion solutions,液体治疗目的,维持体液平衡，保证氧供需平衡,低血容量对循环的影响,低血容量失代偿的后果,保证微循环更重要,维持体循环稳定,维持微循环稳定,低血容量液体治疗原则,低血容量的治疗选择,低血容量治疗原则：增加静脉回心血量 改善氧供治疗原发病,容量替代治疗的原则

16、,胶体的降解和清除,输液和初始容量效应,液体结合及 COP的建立,胶体的清除过程开始,4 6小时,血液稀释:降低红细胞压积，提高血液流动性 目标:,血液稀释与氧供,静脉回流,DO2,DO2=氧供,等容血液稀释提高氧供,红细胞压积,血粘度,静脉回流,血液稀释,每搏量,心输出量,氧供,正常氧供,机体组织OER=25%,SvO2=75%,SaO2=100%,O2,D02 SV x HR x caO2,正常血容量的氧供,机体组织OER=25%,D02 SV x HR x caO2,O2,容量治疗的理念,所有患者均需要的基本治疗,晶体,胶体+晶体,液体治疗,液体补充目标:组织,间质适应症:脱水,生理维持

17、量,容量治疗 目标:血管内腔适应症:血浆及全血丢失(750 ml),液体治疗,特定治疗-出血患者必需,液体成分,电解质:钠,钙,钾,镁和氯血液缓冲系主要由 碳酸氢盐组成 醋酸盐/苹果酸盐 是碳酸氢盐的前体物质血浆蛋白质 维持循环系统的 COP-可以由胶体液如 HES 或明胶代替,血浆,0.9%NaCl,Ringers solution,Ringer-fundin,Tetraspan,晶体 vs.胶体,我们可以把液体治疗所用制剂大体上分为两类：晶体液 主要是电解质溶液如 生理盐水(0.9%NaCl),林格氏液或平衡液 胶体液 是含大分子的制剂如明胶类(例如：佳乐施)或羟乙基淀粉类(例如：贺斯),

18、晶体液,胶体液,&,晶体 vs.胶体 区别在于其在体内的靶向间隙,体内液体分布依赖于所输液体的物理-化学性质,影响液体分布的主要物理化学特性包括:胶体渗透压(COP)液体张力 例如：钠离子浓度,靶向体液腔,晶体液,胶体液,主要分布至整个细胞外间隙(ECS)，包括血管内腔（IVS)和组织间隙（ISS),主要停留在 血管内腔(IVS),根据受影响的体液腔室进行区分,脱水的治疗方案 补充整个细胞外腔的液体丢失,血容量不足的治疗方案 补充血管内腔的液体丢失(=出血量),细胞外腔 比较 血管内腔,补液,补充血容量,选择哪种液体?,晶体液,满足不同市场需求的357 种不同液体 分类标准 pH值的影响 电解

19、质组分 电解质浓度 克分子渗透压浓度,晶体液特点,钠离子浓度 130-155 mmol/l无胶体渗透压(COP)分布至整个细胞外间隙容量效应 20-25%输注剂量很快经肾脏排泄容量维持作用 30 min.,晶体液的主要用途,脱水术中基本的细胞外液容量补充维持液补充水分 补充细胞外/细胞内 液体丢失低血容量治疗轻度低血容量(初期血浆容量补充)液体丢失 750ml药物载液(注意：有无配伍禁忌）,含有可代谢阴离子的等张电解质溶液,a)Other names:Lactated Ringers,Compound Sodium Lactate.,选择哪种液体?,胶体液的主要用途,治疗低血容量和休克 如：出

20、血，外伤，烧伤以及脓毒血症节约用血技术 如：主动等容血液稀释和特定的血液疗法 防治低血容量和低血容量性休克 如：腰麻期间、手术失血体外循环预冲液：白蛋白+Ringers,血流动力学稳定作用,作为大出血的血浆容量代用品客观目的是尽可能快地稳定心血管功能包括稳定血压，恢复循环和器官灌注 血流动力学稳定!快速可靠地稳定血流动力学对患者康复至关重要,胶体液特点,钠离子浓度 130-155 mmol/lCOP 归功于大分子物质的存在 保持液体留在血管腔内补充或扩张容量效应肾脏清除比晶体液慢很多 维持容量效应的时间比晶体液长很多,理想胶体液的特性,有效性快速的血流动力学稳定作用只分布到血管内腔(IVS)足

21、够的临床扩容时间可靠的和可预测的血流动力学效应,理想胶体液的特性,安全性重复或大剂量给予后无蓄积或妨碍器官功能不含影响凝血功能的特殊物质不影响机体的酸碱平衡,合成胶体液的一般性质,血浆置换的最简单方法莫过于输血浆 但此法应用有限，因为：可能传播感染性疾病 来源有限合成的血浆代用品可以在室温下长期保存并维持无菌为了临床适用，合成的胶体液必须是在等张溶液中加入适量的大分子物质(提供COP)如今所用的大分子为 明胶衍生物 和 羟乙基淀粉,人血白蛋白 在体内的作用,J.P.Nicholson et al.,BJA 85(2000)599-610,人血白蛋白天然血浆蛋白(正常值 50 g/l，占血浆蛋白

22、总量的 60%)80%的 COP(正常血浆 COP 为 25 mm Hg)非特异性转运蛋白参与离子化和非离子化钙和镁的平衡酸碱平衡调节功能抗氧化功能，等等 对临床转归影响？,人血白蛋白 适应症,适应症 1)不能使用合成胶体液的情况下(如：新生儿，孕妇)白蛋白丢失过多或合成受损重度烧伤非适应症 1)低血容量或感染性休克的初级容量治疗营养对患者的好处?增加血浆白蛋白水平不能改善临床转归不能降低死亡率+,1)Debrix et al.(1999),实际上，人血白蛋白：,只能用玻璃瓶贮存 不能加压输注 有打碎和伤人的危险只能保存在+5+25的范围内(尤其不便于急救使用)输注速度太慢不能有效纠正低血容量

23、作为一种血液制品：使用前必须签署大量的医疗文书,明胶溶液 佳乐施,明胶溶液改良液体明胶浓度 4%溶于氯化钠溶液中,标准产品信息摘录(I),适应症:低血容量和休克的预防和治疗禁忌症:对明胶类过敏 体内含水过多 血容量过多 严重心功能衰竭 严重凝血功能障碍 高钠血症，高氯血症 剂量及输液速度:根据失血量多少以及个体实际需求相应调整，以重建并维持血流动力学稳定为目标,标准产品信息摘录(II),剂量限制:毒理学的观点基本没有剂量限制 红细胞压积 25%或血浆蛋白稀释(如：白蛋白和凝血因子)休克治疗的输液速度:20 ml/kg/h 0.33 ml/kg/min 紧急情况抢救生命:5-10 min 内加压

24、输注 500 ml 最初的 20-30 ml 应缓慢滴入以便能尽早发现过敏反应 不良反应:过敏反应、由于血液稀释影响凝血功能 贮存期限:聚乙烯瓶：3 年 塑料袋：2 年 贮存温度:10C 25C；不能冰冻!,安全性和有效性,不损害肾功能 明胶不是急性肾功能衰竭(ARF)的独立危险因素 Schortgen et al.(2001)不含影响凝血功能的特殊物质 Haisch et al.(2001)与HES 200 和 HES 130相比佳乐施对凝血功能的影响最轻 Fries et al(2002)不会导致高氯性酸中毒Cl-含量较低避免了高氯性酸中毒的危险 Williams et al.(1999)

25、没有剂量限制 有报道称24h输注剂量达15l也没有发生剂量相关副作用 Lundsgaard-Hansen&Tschirren(1981)麻醉过程中过敏反应发生率低 Laxenaire&Mertes(2001)功效与 HES相近 HES 200 Beyer et al.(1997)HES 130/0.4 Haisch et al.(2001),van der Linden et al.(2005),HES 产品信息,羟乙基淀粉（Hydroxy Ethyl Starch，HES）具有以下特征：平均分子量(Mw)摩尔取代基(MS)C2:C6 比率如：文诺芳汀 含有 HES 130/0.42/6:1,

26、羟乙基淀粉（HES）的特点,平均分子量(Mw)摩尔取代级(MS)C2/C6 比率,HES的分子量,分子量(MW):与 HES 分子的大小和重量有关如：文诺 的HES分子量在115,000 145,000 Dalton范围内，平均值为 130,000,摩尔取代基(MS),葡萄糖单位,羟乙基簇/-CH2-CH2-OH,每10个葡萄糖单位有6个羟乙基簇:MS=6/10=0.6,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,摩尔取代基对代谢/降解的影响,摩尔取代基越少降解越快，越多降解越慢,被-淀粉酶降解,Jung et al.(1994),C2:C6 比率,C2:C6比率是指第2位和第6位碳原子上的取代

27、基的数目之比,C2:C6 比率对代谢/降解的影响,C2:C6 比率越低,降解越快；比率越高，降解越慢,被-淀粉酶降解,C2:C6 比率:2:3,摩尔取代基，C2:C6 比率和 分子量之间的关系,摩尔取代基对酶降解作用的影响比 C2:C6比率的影响大 平均分子量影响不大 MS C2:C6 Mw,HES 的别名,HES 130/0.42 通常指的是 tetrastarch HES 200/0.5 和 250/0.45通常指的是 pentastarch HES 450/0.7通常指的是 hetastarch,区分不同的 HES 制剂十分重要，因为它们有多方面的差异：血浆扩容的程度和维持时间血液流变学

28、影响凝血功能的影响蓄积作用,不同淀粉溶液的区别,HES的清除,肾屏障：50,000-60,000 Dalton,酶降解,不同类型HES溶液的优缺点,Treib et al.(1997),Table 5,低摩尔取代基和分子量的HES 溶液,标准产品信息摘录(I),适应症:低血容量和休克的治疗及预防 禁忌症:体内水分过多的状况下 肺水肿 肾功能衰竭伴有少尿或无尿 颅内或脑内出血 重度高钠血症或高氯血症 对羟乙基淀粉过敏 重度肝功能损害 充血性心衰,标准产品信息摘录(II),剂量:日最大剂量：50 ml/kg(70 kg患者:3,500 ml)输液速度:依赖于临床实际情况 急性休克：最大 20 ml

29、/kg/h 危及生命的情况下：数分钟内可加压输注500ml最初的 10-20 ml 应在密切监测下缓慢输入，以便能早期发现任何过敏反应表现不良反应:因为血液稀释使红细胞压积减小，血浆蛋白浓度降低；因为血液稀释而影响凝血功能；过敏反应；瘙痒贮存期限:2年贮存温度:不能冰冻!,概述,Part 1:Practice of infusion therapyPart 2:Physical-chemical backgroundPart 3:Biological backgroundPart 4:Therapy conceptsPart 5:输液争论,液体疗法.,液体治疗中的矛盾,晶、胶矛盾，胶胶矛盾,判

30、 断 标 准,胃肠道、髓腔、静脉等快好还是慢好？,晶 体,胶 体,晶、胶之争,晶、胶矛盾,晶体溶液的优缺点优点：费用低廉、补充细胞外液、保护肾功能缺点：补足容量发生水肿，无水肿就有容量不足 胶体溶液的优缺点优点：高效、长效、改善氧供和氧耗缺点：凝血、肾功能,晶体液导致组织水肿,正常组织,乳酸林格溶液组,晶体、胶体循证医学证据,Choi PTL,Crit Care Med,1999,胶体,胶体,争论,胶体间的争论,胶体间的矛盾-白蛋白的争论,支持白蛋白,不会传播疾病？,COP主要靠血浆中的白蛋白,白蛋白是一个天然的血浆蛋白，认为对病人最有益的液体,白蛋白的争论,反对白蛋白,病理情况下白蛋白可渗漏

31、到组织中去，病情更加恶化,Cochrane协作组的大样本的回顾性的分析,先天性无白蛋白血症，他们当中有些人也无症状,胶体间的矛盾-明胶与淀粉,胶体间的矛盾-明胶与淀粉,过敏反应,19911992年，法国49家医院，前瞻性多中心研究，19,593例,明胶 右旋糖酐白蛋白羟乙基淀粉,胶体间的矛盾-明胶与淀粉,肾功能,明胶对肾功能影响很小对肾功能的影响主要是第一代的HMWHES，而对低分子量或低取代的HES对肾功能影响尚不清楚,胶体间的矛盾-明胶与淀粉,淀粉类的限制？,肾移植（尚无定论）ARDS（可以使用）肝功能障碍？凝血异常（高分子量慎用）幼儿（1岁）孕妇（可以使用）,手术后低灌注,按照常规评估指

32、标进行液体治疗的手术后病人仍有相当多病人有血容量不足Shoemaker报道有34%的手术后病人血容量不足在0.5L以内,53%手术后病人血容量不足在0.5L-2.0L之间,液体种类的选择,现在谁都不会认为血是最好的扩容液体含糖溶液扩充容量效果差，因此，它们不适合作为容量扩张含盐溶液主要分布于细胞外液，有大约25%的输注液体留在血管内胶体液复苏的优点是显而易见的，较小的容量快速恢复CO和氧供，改善微循环灌注,瑞金麻醉团队追求的理念,医德高尚 医术高明 医风清廉 医态儒雅,Thank you!,You cant lead without making sacrifices.-Cadet Randy Hopper U.S.Military Academy,