2025必威体育精装版医学知识：体外循环对麻醉药和佐剂药代学的影响.doc

体外循环对麻醉药和佐剂药代学的影响

上海市黄浦区中心医院麻醉科（200002）郑颖汪春英

体外循环（CPB）麻醉管理应充分了解CPB对麻醉药物、佐剂以及心血管药物的药代动力学的影响。体外循环的建立对药物的血浆浓度、分布和消除均具有显著的影响。导致这些变化的主要因素是血液稀释、血浆蛋白结合力的变化、低血压、低温、肺组织与体循环的分离以及CPB设备对药物的吸收等。

1体外循环的生理机制

病人麻醉切开胸骨后建立体外循环，预充液包含1500～2000ml的晶体液，全身肝素化后主动脉插管通过CPB提供氧合血，随后上下腔静脉插管引流血液。在CPB初期，晶体液主要是通过主动脉导管泵至病人，静脉血被引流至机器中，CPB中血液被氧合和按照预先设定的温度降温。这种由于血液/预充液混合引起的血液稀释随持续向病人的供血而逐渐稳定。一旦流量指数接近70ml/kg/min(成人)或80～100ml/kg/min(小儿)，肺组织停止通气，随后夹闭主动脉，肺组织从循环中分离。低温期间CBP流量显著下降，手术中进一步降低。病人的酸碱平衡状态由体外循环灌注师维持。静脉药物可直接加入到氧合器中，这是因为一次注药后，95%的药物可进入主动脉插管，2min后被清除，相反注射入中心静脉的药物，进入循环的药量无法测算，且经常会出现50%以上的药物5min不能达到循环中。

在主要的手术步骤完成后，病人复温、重新恢复肺通气、病人脱离CPB，肝素化用鱼精蛋白拮抗，CPB导管拔除，胸腔关闭病人离开手术室。

2体外循环中影响药代动力学的因素

2.1血液稀释和血浆蛋白结合力

CPB急性血液稀释的直接效应是血浆药物浓度降低。药物的血浆浓度取决于药物的血浆蛋白结合力、药物的原始分布容积以及CPB开始后药物在组织和血浆中浓度平衡的程度，其中一个重要的因素是总血浆浓度和游离药物的差异。游离药物是药物中能够产生效应和弥散进入组织的部分。血浆蛋白结合力高的药物与血浆蛋白结合力低的药物相比，血液稀释将导致游离药物相对增多。因此可导致药物大量从血液/预充液转运至人体组织。最终使血液/预充液中药物的总浓度降低，药效学效应增加。在CPB中药物的分布容积是另一个影响药物最终浓度的因素，药物的分布容积较大有助于抵消CPB血液稀释引起的药物浓度降低。

2.2肝素化对血浆蛋白结合力的影响相当重要。肝素可导致脂蛋白脂(肪)酶和肝脏脂肪酶释放，水解甘油三酸酯成为非脂化脂肪酸。这些物质能竞争性与血浆蛋白结合置换已经结合的药物，使其血浆浓度升高，给予鱼精蛋白可逆转这些效应。广义上说来，CPB对血浆蛋白结合力的影响可能是危险的。

急性血液稀释的效应可以用下列公式表示(不考虑血浆蛋白结合力变化引起的分布容积的变化)：

△CSS为药物浓度的变化，VPP体外循环前药物浓度，V1是药物的中央室分布容积或α相。

如果药物在CPB期间而非CPB前给予，血液稀释可能使血浆蛋白结合力降低，给予的药物有效血浆浓度较高和血浆表观分布容积增加。

2.3低血压和血流改变

CPB手术引起低血压的原因主要是由于血液稀释以及泵流量降低、系统阻力下降，这些变化随时间延长逐渐恢复。但有时由于手术需要灌注流量降低或停止，或需要深低温以降低代谢率。某些情况下，灌注流量可能高于病人自身的心排血量。体外循环期间肝、肾、胰血流可能发生改变，如果使用搏动性血流这些器官的血流可能更好的维持。肝血流随着泵流速的增减而增减。低血压对药物消除的影响在人体研究获得的数据较少，一项经典的研究表明，持续输注利多卡因(肝摄取率70%)时，利多卡因的浓度与肝脏血流量成反比，泵流量的变化可影响肝脏对药物的消除，这点在经肝脏代谢的药物尤为明显。另外，非搏动性血流、CPB引起外周灌注减少、低温以及缩血管药物的使用可能导致细胞低氧，可能伴随细胞内酸中毒。这可能影响组织对pH敏感药物的分布。组织的再灌注、复温和正常心脏功能的再建立，灌注较少组织的药物的再分布可能使全身药物浓度增加，如药物浓度低于早期组织平衡水平，这些药物将滞留于酸性组织内。

2.4低温

CPB引起的低温影响肝脏药物代谢表现在三个方面：（1）低温本身对药物代谢的直接影响，心得安和维拉帕米即属于此类；（2）低温引起肝内循环发生改变，鼠在体研究表明，1～2℃降温可损伤肝脏对吲哚绿的清除。这主要是由于肝内部血流局限于代谢组织。（3）低温反过来也能降低肝脏和肾脏血流，但当使用波动性血流时，影响较少。后者可能损伤肝脏摄取率的药物如芬太尼、利多卡因和心得安等。与肝脏相似，药物消除时肾小管酶的活性也是温度敏感性的。低温反过来可能有两个重要的药效学效应，它可能减少某些阿片类药物与其受体亲和力，对于挥发性麻醉药，异氟醚在温度20～39℃时，MAC呈线性减少。

2.5肺分离和CPB设备内的血浆容量净增

体外循环中肺组织与循环分离