不同晶体溶液复苏对严重脓毒症伴低血压病人心功能的影响

郭 焱，王海莉，程 静

严重脓毒症已被公认为是一个日益严重的临床问题，发病率和死亡率均较高。其早期表现为有效循环血容量不足、器官灌注不足和低血压。重症脓毒症病人的治疗强调早期干预，如尽早给予补液和抗生素治疗[1]。使用晶体溶液治疗严重脓毒症休克一直存在争议，但已有研究表明，等渗晶体溶液大容量复苏的病人存活率最高；休克时细胞外液重新分布到血管内和细胞内；矫正细胞外液缺乏的最佳复苏方案是以3∶1输注等渗晶体溶液和血液；生理盐水是严重脓毒症时常用的等渗晶体溶液[2]。

小容量高渗盐水复苏对脓毒症病人或实验性严重脓毒症模型有效[1]。研究显示，葡聚糖的高渗盐水比等量的生理盐水能更有效地改善败血症病人的血流动力学[3]。对严重脓毒症的实验研究也显示了有益的效果[4]。在感染性休克家兔中，5 mL/kg不含胶体的3%的高渗盐水引起心脏收缩力下降和平均动脉压(MAP)降低，最终导致死亡[5]；而在猕猴模型中，同样的液体复苏则改善了心肌功能[6]。因此，高渗盐水复苏有效性在灵长类动物和非灵长类动物之间是不同的，严重脓毒症病人的高渗晶体溶液复苏需要进行临床试验研究。

在临床上，碳酸氢钠被用于败血症病人的复苏，但其对酸中毒和感染性休克的有效性存在争议[7-8]。在20世纪90年代以前的临床实践中，在严重脓毒症和感染性休克病人的液体复苏中推荐输注5%碳酸氢钠5 mL/kg[9]，原因如下：①单器官低灌注导致该器官缺氧和乳酸酸中毒，但早期感染性休克和严重脓毒症时动脉血pH值可能正常，因此，脓毒症休克时pH值正常并不是输注碳酸氢盐的禁忌；②酸中毒损害心肌功能，改变肾血流，碱化血液可改善心血管功能[9]；③高渗碳酸氢钠对容积置换有效。然而，有研究表明，适度的酸中毒可能有保护作用，低pH值已被证明可以延迟细胞死亡的开始时间，pH值快速校正后去除保护作用，加速细胞死亡，而且再灌注期间的酸中毒会减少心肌梗死面积[4]。关于使用5%碳酸氢钠溶液治疗严重脓毒症尚无定论，而且自20世纪90年代以来，也未在临床中广泛应用。然而，5%碳酸氢钠对不同灵长类动物的影响是不同的，有实验表明，给予5%碳酸氢钠可改善猕猴心肌功能并使血流动力学参数正常化，且5%碳酸氢钠对灵长类动物感染性休克早期的体液复苏有益[6]，这可能与灵长类动物和非灵长类动物的生理差异有关。鉴于在猕猴身上的发现，有学者认为碳酸氢钠可能对人类的严重败血症和早期感染性休克有效，因为猕猴和人类都是灵长类动物，而且生理上相似。因此，无论是等渗生理盐水还是高渗晶体溶液，对于严重脓毒症的初始容量复苏都是有效的，本研究旨在评估不同晶体溶液对严重脓毒性休克病人进行液体复苏时生理指标的影响，尤其是心功能的影响。5%碳酸氢钠的渗透压为1 190 mOsm/L，3%氯化钠(1 026 mOsm/L)的渗透压与5%碳酸氢钠的渗透压相似，在兔和猕猴研究中，该溶液被用于控制渗透压[6]。因此，本研究设计了生理盐水、5%碳酸氢钠和3%氯化钠等体积(5 mL/kg)的随机对照实验。

在重症医学高速发展的20年里，许多学者对感染性休克的生理特征及其治疗方法进行了大量研究[10]。脓毒症病人的初始治疗对其生存预后至关重要，所以严重脓毒症的治疗强调早期干预。晶体溶液作为严重感染扩容的早期治疗，在脓毒症病人休克的前2～3 h输注溶液有效[11]。因此，本研究集中探讨了3种晶体溶液对早期严重脓毒症伴低血压病人的初始心功能影响，在给药120 min内、8 h后各项指标的变化及28 d死亡率。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2020年6月1日—2021年12月31日山西医科大学第一医院收治的严重脓毒症伴低血压病人339例，最终纳入107例。其中急性肠炎10例，胆囊炎21例，多重创伤16例，腹膜炎22例，重症肺炎14例，骨髓炎6例，尿路感染18例；感染病原微生物包括大肠杆菌(产气肠杆菌、阴沟肠杆菌)、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、革兰阴性(G-)杆菌、葡萄球菌、草绿色链球菌、念珠菌(白色念珠菌、热带念珠菌、近平滑念珠菌、克柔念珠菌)、曲霉菌。入院时，所有病人均出现体温异常、白细胞计数异常、呼吸急促、心动过速、心排血量(CO)降低和低血压。本研究经医院伦理委员会批准。采用随机区组设计，将107例病人分为Ns组(36例)、Hs组(35例)、Sb组(36例)，并统计所有病人的急性生理和慢性健康评估(APACHE)Ⅱ评分、简化急性生理(SAPS)Ⅱ评分和序贯器官衰竭(SOFA)评分。采用Knaus和Le Gall建议的Logistic回归计算方法计算APACHEⅡ和SAPSⅡ评分的预期死亡率[12]，在开始溶液复苏前，3组病人APACHE Ⅱ评分、SAPSⅡ评分和SOFA评分比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，且Ns组SAPSⅡ的预测死亡率与Hs组或Sb组比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。详见表1。

表1 3组一般资料比较

1.2 诊断与纳入标准 诊断标准：根据Sepsis 3.0标准对严重脓毒症和脓毒症休克进行诊断[13]。纳入标准：①低血压，即收缩压<90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)、MAP<70 mmHg或收缩压较病人平日基础血压水平降低40mmHg以上；②有明确感染病灶、白细胞>10×109/L或中性粒细胞百分比>75%，降钙素原(PCT)>2 ng/mL或血培养阳性；③SOFA评分≥2分；④病人及家属均知情同意并签署知情同意书。

1.3 排除标准 ①心肌梗死、失血性休克、外伤、妊娠、放弃复苏、需要立即手术或严重恶性心律失常预估24 h内即将死亡者；②以昏迷、癫痫、弥漫性血管内凝血(DIC)、肺水肿和无尿为特征的晚期脓毒症休克病人；③入院后最初2 h内使用升压药、强心药、胶体溶液和机械通气者。

1.4 研究方法

1.4.1 治疗方法 在初始治疗后15 min内(T0)：Ns组注射生理盐水5 mL/kg，Hs组注射3%氯化钠5 mL/kg，Sb组注射5%碳酸氢钠5 mL/kg。所有病人均在120 min内完成干预，在120 min内，病人均不给予血管活性药物、胶体复苏或机械通气[14]。在120 min后对病人进行包括血管加压药、强心药、胶体复苏、输血或机械通气等治疗。所有病人均给予广谱抗生素治疗，并根据血培养和药物敏感试验结果进行调整。

1.4.2 检测指标 于T0、T0后30 min(T30)、T0后60 min(T60)、T0后90 min(T90)、T0后120 min(T120)及T0后8 h(T8 h)分别检测CO、MAP、酸碱平衡和电解质指标[pH值、剩余碱(BE)、乳酸、HCO3-、血钠、血钾、血钙、血氧饱和度]、B型钠尿肽(BNP)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)及心率。根据美国超声心动图学会(ASE)建议计算CO[15]；血气分析、BNP、CK-MB等由山西医科大学第一医院检验科完成；病例随机分组和参数登记由专业统计人员操作。

2 结 果

2.1 3组CO比较 T0时，Ns组CO为(3.08±0.77)L/min，Hs组CO为(3.27±0.80)L/min，Sb组CO为(3.22±0.68)L/min。与组内T0时比较，Ns组T120和T8 hCO明显升高，Hs组T8 h时CO明显升高，Sb 组T60、T90、T120和T8 hCO明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05)；其他各时间点，3组CO比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，说明Sb组CO改善早于 Ns组和Hs组。详见图1。

与同组T0时比较，＊ P<0.05。

2.2 3组MAP比较 3组T0时MAP均<70 mmHg，其中，Ns组为(51.21±6.67) mmHg，Hs组为(52.55±6.95) mmHg，Sb组为(50.38±7.06)mmHg。与同组T0时比较，Ns组、Hs组、Sb组T30、T60、T90、T120和T8 h时MAP均明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。各时间点，3组间MAP比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，但是Sb组MAP升高更明显。详见图2。

与同组T0时比较，＊ P<0.05。

2.3 3组心率比较 与同组内T0时比较，Ns组和Sb组T8 h时心率明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)；其他各时间点，3组间心率比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。详见图3。

与同组T0时比较，＊ P<0.05。

2.4 3组CK-MB、BNP比较 与同组T0时比较，Sb组T8 h时CK-MB水平降低，差异有统计学意义(P<0.05)；3组T8 h时BNP均降低，差异有统计学意义(P<0.05)；其他各时间点，3组间BNP、CK-MB水平比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。详见图4、图5。

与同组T0时比较，＊ P<0.05。

与同组T0时比较，＊ P<0.05。

2.5 3组酸碱平衡和电解质变化比较 与同组T0时比较，Sb组在T120时BE值升高，差异有统计学意义(P<0.05)；与Ns组和Hs组比较，Sb组在T120时BE值升高，差异均有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 3组酸碱平衡和电解质变化比较 (±s)

2.6 3组预后比较 Ns组有6例病人在干预后第3天、第5天、第10天、第18天、第20天、第25 天死亡；Hs组有5例病人在干预后第1天、第6天、第7天、第15天、第25 天死亡；Sb组5例病人在干预后第2天、第6天、第10天、第19天、第22 天死亡。3组病人死亡率比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

3 讨 论

本研究结果显示，Sb组在120 min试验和8 h随访期间MAP、心率和BNP、CK-MB水平较复苏前有明显改善(P<0.05)，其他各时间段与Ns和Hs组比较有改善，但差异无统计学意义(P>0.05)；与Ns组与Hs组比较，Sb组血钠、血氯、pH值及BE值较高，其中BE比较差异有统计学意义(P<0.05)；3组间28 d死亡率比较，差异无统计学意义(P>0.05)，说明5%碳酸氢钠溶液比生理盐水或高渗氯化钠能更快地改善MAP、BE和CO。然而，5%碳酸氢钠溶液的优势是有限的。

研究表明，初始晶体液快速复苏对实现血流动力学稳定具有重要价值[1-2]。本研究107例病人均给予晶体液治疗，但在最初2 h内均未给予血管加压剂、肌力性药物、胶体溶液或机械通气，因此本研究结果提示严重脓毒症可采用晶体液作为初始容量复苏。在失血性休克动物中，小体积高渗盐水与大体积等渗晶体在扩大血浆体积和增强心排血量方面具有同样的效果[5]。高渗盐水增加微循环灌注，可能是通过选择性扩张小动脉血管、减少血管内皮的肿胀实现[16]。研究表明，高渗盐水复苏可一定程度降低严重脓毒症和脓毒症休克的炎症反应[17]。

早在20世纪90年代以前，临床医生就已将碳酸氢钠应用于感染性休克的初始液体复苏中[18]。然而，关于碳酸氢钠的实验研究却存在争议。Pantaleon等[19]研究显示，碳酸氢钠治疗不能减少骨骼肌代谢导致的细胞损伤，但可降低内毒素休克大鼠模型的MAP，而给予猕猴5%碳酸氢钠溶液后，则可升高其心脏指数、左心室做功指数和右心室做功指数[20]。以上结果表明，在灵长类动物和非灵长类动物之间，碳酸氢钠对血流动力学的影响存在差异[21]。碳酸氢钠对严重脓毒症病人和早期脓毒症休克病人的复苏效果与猕猴一致[22]。在本研究中，碳酸氢钠比生理盐水更快地改善MAP和CO以及血气分析指标。在病人液体复苏的早期阶段，碳酸氢钠表现为有限的有益心血管效应。5%碳酸氢钠比3.0%高渗盐水对MAP、pH值、BE值的改善更快。

总之，在120 min的试验和8 h的随访中，3种晶体溶液的复苏效果相似。在初始120 min，3组间的MAP和CO比较，差异无统计学意义(P>0.05)，MAP在T8 h(>70 mmHg)恢复。此外，3组死亡率比较，差异无统计学意义(P>0.05)，且3组的心率、呼吸频率都较复苏前有所改善。

综上所述，5%碳酸氢钠、生理盐水或3%氯化钠均可用于严重脓毒症和早期脓毒症性休克的初始容量复苏，且5%碳酸氢钠较生理盐水和高渗氯化钠能更早改善MAP、CO和BE值。