非前负荷依赖性机制

1、健康自愿者输注大量盐水后非前负荷依赖性心搏量增加机制的研究 1摘 要2 几乎任何原因引起的低血压或休克应用盐水复苏是标准的首要措施。容量复苏被认为是通过增加前负荷（舒张末期容量）使SV增加，进而使CO增加。本研究是给予正常健康自愿者输注大量盐水提高心输出量以试图证实上述观点并使其成为一种机制。3 签署知情同意书，24名健康男性（组1 ）和12名健康男女混合性别（组2）自愿者在3 h期间输3L等渗生理盐水进行前瞻性干预研究。组1应用超声心动图，组2联合应用肺动脉导管和放射性核素血管造影术检测每位自愿者实验前后相关参数。4 结果： 正常人大量输液后HR和BP改变很小。SVI增加明显。 双心室EDV

2、增加是不一致的，而SDV降低几乎是一致的。SDV降低是SVI增加的结果。表示心室收缩力的参数，包括EF、心室作功指数和收缩峰压/ESVI比值都有明显的增加（最小P 0.01)。结论：健康自愿者输注大量盐水后，SV的增加不仅与EDV增加有关，正如教科书所阐述的那样，而且与收缩末期容量的降低和心脏收缩力参数增加是相关的。5引 言6 低血容量性和分布性休克最初复苏是在静脉内输注大量（几升）液体（晶体或胶体）。例如，American Trauma Life Support 指南主张“低血容量性休克最初处置是快速给予1-2L晶体液”。后来液体输注经常用于危重患者以纠正持续低血压或心动过速。在复苏生理学教

3、科书中指出容量复苏是通过增加前负荷增加SV，而后负荷或心肌收缩力无改变。7 很少有给正常人输注大量液体后对心脏功能改变做研究的。本研究健康自愿者在3 h期间输注3L等渗生理盐水以评价标准液体复苏对心脏容量和功能的影响。具体目标就是大量液体复苏后SV的增加来确定EDV增加的程度。8方 法9 3 6名自愿者，年龄18-40岁，签署知情同意书。用Metropolitan Life Tables 确定自愿者的理想体重，体重在理想体重15%范围内。要求受试者既往健康，体格检查正常，实验前2周内心电图正常。血常规，凝血像，生化和血清病毒分析也要求正常。受试者前晚禁食。血常规和心电图需重复检查进行筛选。10

4、 每位自愿者上肢置入一18号规格周围静脉内导管。在盐水输注前需测定基础血流动力血，测定要求重要生命体征平稳20-min后进行。在评价重要生命体征和血流动力学后，开始静脉内输注等渗生理盐水1L/h，共3h。11 所有受试者持续需监测心电图，血氧饱和度和血压， 护士每15 min 采集重要生命体征（T、BP、HR、R）数据，共4-6 h 。至少一名医生床头全程观察 。输注3L盐水后再次应用超声心动图或放射性核素心室造影/PAC测定参数。受试者实验期间采取平卧位。 实验结束后1-2h内拔除PACs和动脉导管。12 24名男性（组1）应用彩超测定左室流出道（主动瓣）直径和流出道流速来计算SV。在呼气末

5、，SV连续测量5次，取平均值 HR.CO=SVHR；EF=(EDV - end-systolic volume ESV)/EDV； TPR (dynes/cm5) = (79.9 MAP)/CO.这个公式没有CVP参与计算，是因为健康正常人的右房压的影响小，可忽略不计。 13 2名男女混合组（组2）接受有创导管置入或放射性核素心室造影术。签署知情同意后，在超声透视指导下，右股静脉用2%利多卡因局麻后置入一9-Fr 导管于左/右上肢置入 20 g, 1.5-inch 挠动脉导管。受试者在实验前休息45 min ，以消除任何交感神经刺激。当重要生命体征恢复到实验前水平至少20 min才可做容量负荷

6、实验。14 用热稀释法测定CO，于呼气末连续3次注射10 ml 610C 5%葡萄糖液，取平均值。放射性核素扫描心室造影应用PAC导管，组2受试者在中心静脉内弹丸注射99mTc-DPTA ，扫描首次经过心室核素来计算EF值；SV=CO/HR；EDV=SV/ EF；ESV = EDV - SV；SVRI= (79.9 MAP - CVP)/cardiac index (CI)；PVRI=(79.9 mean PAP - PWP)/CI；LVSWI= 0.0136 (MAP - CVP) SVI；RVSWI= 0.0136 (mean PAP - PWP) SVI15统计学分析 实验前后血流动力学

7、参数值取平均值和标准差。实验前后数据比较用配对T检验。P 0.05 认为有意义。数值用平均值标准差表示。16结 果17组1结果 实验前心率64.4 1.8 次/分与实验后（输注3L盐水后）心率64.1 2.0次/分无变化；MAP，SBP和DSP实验前后无变化；心率无变化，则CI增加(14.7 2.4%; P 0.0001) 与SVI 增加（4.6 1.4%; P 0.0001)几乎是平行； 组1 （24名）受试者SVI和CI都是增加的； SVI增加大约15%，几乎完全是因为 LVESVI 降低26.4 2.4%的结果（ 0.0001)；18受试者在结束实验时LVESVI 都是降低的； 平均LV

8、EDVI没有增加，13/24增加，11/24降低；表示心肌收缩力的参数增加具有统计学意义 ；LVEF增加14.0 1.4%，所有受试者的LVEF都是增加的； SBP/LVESVI（心肌收缩力的非容量依赖性参数）增加(40.2 6.4%; P 0.0001)23/24明显的增加，具有高度一致性； CO增加，MAP无变化，计算出来的后负荷是降低TPR降低了 17.8 3.8%；表1图119组2结果组2左室功能参数变化普遍与组1同样参数变化一致；心率增加了5.7 3.5%，但无统计学意义，然而SBP(5.9 1.8%; P = 0.0075)，DSP(9.6 3.0%; P = 0.0081)和MA

9、P(7.8 2.2%; P = 0.004)有很小幅度的增加；PAP的增加.，PWP几乎增加了2倍(77.8 20.6% ; P = 0.0128)。.体循环阻力指数肺血管阻力指数是降低的（大约17% 和28%），至少10/12参数的平均改变是一致的；20CI几乎增加 30% (P = 0.0006)，SVI 增加了23% (P 0.0005)；所有受试者CO和SVI都是增加的；与组1不同， LVEDVI适度增加 (大约 8%; P = 0.0138)，但不一致 (8/12 ), 然而LVESVI 下降幅度大 (大约 -17%, P = 0.0131; 10/12)；左心室收缩力参数值都是增加

10、的（1125%）.仅一例是降低的；21RVEDVI增加是适度的(大约10%; P = 0.019；8/12)，而RVESVI有较小的降低，但仍有统计学意义(大约 7%; P = 0.0335)；右心室收缩力参数（RVEF，右室每搏作功指数，肺动脉收缩峰压/ RVESVI ）增加与左室增加是一致的，增加了1388%，仅有一例是降低的；实验前后血红蛋白浓度由14.9 0.4 g/dl ( 12.517 g/dl) 下降到12.7 0.4 g/dl (10.514.2 g/dl)；实验期间3h尿量是少的(平均90% ，组2为 43%）的结果。同样，组2 RVESVI 降低38%的原因与SVI增加有关

11、。后者完全是新提出的，因为还没有其他研究在正常动物和正常人中进行右心室对容量负荷的直接研究。 本研究另一个新的发现是容量负荷导致心室收缩力（EF，每搏作功指数，SBP/ESV）的增加。关于右心室收缩力增加在以前没有被描述过的。25 非前负荷依赖性机制致SV增加，这种机制与生理学教科书阐述机制不同。 Starlings定律被解释为输注大量液体后通过增加EDV而导致SV的增加。然而在本研究中，两组数据显示尽管SV增加是一致的，但EDV增加并不一致（8/12组1，13/24组2），并且SV 增加与EDV增加呈中度相关（组110%，组2左室57%右室62%。 这些数据提示大量输液SV和CO增加的主要原

12、因不是前负荷的增加和相伴随的Starlings反应。26 所有受试者心室SWI和EF增加可能与心肌收缩力增加相关。另外，ESV降低并不是因为交感神经兴奋，本研究支持这种可能是因为心率并没有变化。这些参数改变的原因是心肌收缩力的增加还是后负荷的降低还没有确定，从相对的非容量依赖性收缩峰压/ESV则支持其原因是心肌收缩力的增加。27 几个细胞生理学机制可能解释大量输注盐水心肌收缩力增加的现象。基于细胞膜钙离子流量的调节，高渗盐水产生变力性效应。等渗盐水的钠离子浓度是510 mEq/l ，高于血浆正常值，大量等渗盐水输注可产生相似的但是很小的心肌刺激；Bainbridge 提出给大量动物快速补液心率

13、和收缩力增加是神经源性介导的；Lew 描述了在去神经支配狗实验中心肌收缩力的增加是容量诱导的。虽然上述反应是因为大量输液导致的，但解释本实验都是迁强的。28 本实验表示心肌收缩力的血流动力学参数被临床医师经常使用，实际上这些参数是容量依赖性的。非容量依赖性参数SBP峰压/ESVI对前负荷变化不敏感，但对后负荷变化敏感。因为这个原因，本研究SV增加的非前负荷依赖因素是心肌收缩力增加的结果29 本研究设计不足之处是作为SV增加的非前负荷依赖性因素，是心肌收缩力还是后负荷的变化还没有确定。维持MAP以提高CO的结果是体循环血管阻力和TPR降低。30 本研究两组ESV的降低对SV的影响是不同的。组1

14、SV 的增加几乎是LVESVI降低的结果。 然而组2受试者ESV的降低几乎一半原因是对SV变化的结果。这种差异的原因包括随机群体变异，两组性别不同或用于检测心脏反应的技术方法不同。另外组2不同性别研究结果是相似的。两组关于ESV的降低和心肌收缩力的增加是一致的，仅EDV的增加不一致 。31 本研究结果用于重症患者应谨慎。健康受试者有正常的心脏和血管功能。相反，重症患者可有潜在的机能障碍和异常容量状态。另外患者心肌收缩性和血管阻力有变化。这些数据在重症患者应重新检验以更好理解血流动力学的变化。医学教科书指出液体复苏后SV的增加是心脏前负荷增加单一因素引起的，而忽略了非前负荷依赖性因素。32结 论33 根据已得到的数据本研究大量输液后心血管反应的机制还