先心围手术期能量代谢影响因素课件

先天性心脏病患儿围手术期 能量代谢影响因素分析 CHD是一类严重危害小儿 生长发育和健康的常见疾 病。近几十年来，CHD患 儿生存率逐年增加，不仅 是相关诊断及治疗技术的 进步，更重要的是对CHD 的疾病发展规律有更全面 认识。在提高手术成功率 同时，提高患儿预后及生 存质量至关重要。 CHD 先心类型 非紫绀 左向右分流 室间隔、房 间隔缺损 动脉导管未 闭 紫绀 右向左分流 法洛氏四联 症 单心室 大动脉转位 CHD患儿术前代谢情况 术后影响因素 人体的总能量代谢包括 基础代谢能量 身体运动的能量消耗 食物的特殊动力效应 精神活动消耗 生长所需能量（婴幼儿） 基础代谢 基础代谢(basal metabolism,BM)是指人体维 持生命的所有器官所需要的最低能量需 要。 BMR用于维持血液、呼吸等基本生命活动 测定条件： 食后12-14小时 室温保持在20-25 清醒，静卧 心功能异常 心脏占总体重的0.5% 冠状动脉血流量占心排的4-5% 耗氧量占全身的12% 心功能不全患儿CO不足，交感神 经兴奋性增高，心肌收缩力增强和 心率增加，心肌代偿性肥大致心脏 总耗氧量增加 肺功能障碍 右向左分流 肺动脉高压 右心后负荷增 加，呼吸肌做 功亦增加 左向右分流 肺淤血 呼吸频率代 偿性增加 活动耗能 影响代谢最显著的因素：肌肉活动 机体持续体育运动或劳动的耗氧量可 达安静时候的10-20倍。 为什么CHD患儿活动耗能会比健康儿童高 ？ 1肺血储备能力有限 通气/血流比 值增加 肺泡无效腔增加，肺换气效率下降 不能满足外周组织的需求 2患儿运动时左向右分流量增加 体循环 量下降 外周组织血管阻力增加 心排继发性下降 肌肉氧气进一步 减少 无氧酵解增加 食物特殊动力效应 进食后1小时左右开始，延续7-8小时 食物刺激机体产生额外能量消耗的作用 食物在消化、吸收和代谢过程中的耗能现象 某些酶的活力增加 代谢过程中某些物质在细胞与间质主动转移 氨基酸的脱氨基作用的耗能 慢性缺氧 进食后引起机 体耗氧更多 交感兴奋 蛋白质分解加 快 呼吸肌优先使 用糖 代谢增加 饮食疲劳或 厌食 影响先心患儿术后代谢因素 医源性 CPB 药物 机械通 气 病源性 手术应 激 生长停 滞 其他 CPB 高乳酸 炎症 手术 应激 心血管反应 活性 药物 强心 镇静、肌 松 体外循环 CPB是利用一系列特殊人工装置将回心静脉 血引流到体外，经人工方法进行气体交换 ，调节温度和过滤后，输回体内动脉系统 的生命支持技术。再体外循环过程中，由 于人工装置取代了人体功能，因此也称心 肺转流，体外循环机也称为人工心肺机。 进行体外循环的目的是在实施心中直视手 术时，维持全身组织器官的血液供应。 灌注技术分类 常温体外循环 浅低温体外循环 中低温体外循环 深低温低流量体外循环 深低温停循环体外循环 上下半身分别灌注 心室辅助循环 急诊体外循环 搏动灌注 体外循环膜肺氧合（ECMO） 深低温停循环体外循环 1.适应证：用于婴幼儿心脏直视手术，使术中心内无血无 插管，便于手术操作，缩短体外循环时间。用于成人部分 大血管手术和少数操作非常困难的手术，可以保证无血的 手术视野。 2.方法： 麻醉诱导后尽早头部放置冰袋，为使体表和内脏降温均匀 ，全身变温毯体表降温。体外循环中鼻咽温降至15，肛 温降至20左右。 停止循环时，先停止主动脉灌注，术者挤压患者腹部， 静脉放血至储血罐内，阻断腔静脉，进行心内手术；恢复 循环时，先开放升主动脉，缓慢灌注血流，再开放静脉引 流，逐渐提高灌注流量。 中深度血液稀释， HCT维持在18 21 %，心脏复苏阶段 采用加库血、滤水、利尿等方法，将HCT提高到2430% 。 体外循环膜肺氧合（ECMO） 定义：ECMO是指通过长时间体外循环，对一些呼吸或循环衰竭患者进行有效 支持，使心肺得以充分地休息，为心功能的恢复赢得宝贵的时间。 适应证： ECMO呼吸支持指征： 1.肺氧合功能障碍，PaO250mmhg。 2.急性肺损伤PaO240mmhg、PH小于7.3达2小时。 人工呼吸3小时后， PaO255mmhg、 PH小于7.4。 人工呼吸出现气道压伤。 ECMO循环支持指征： 基本同心室辅助，部分ECMO循环支持是为了等待合适的心脏供体进行心脏移 植。 禁忌证： 体重小于2000g，或胎龄不足32周的新生儿在ECMO肝素化后易发生颅内出血 ，死亡率高达94%。 机械通气达7天为相对禁忌，长达10天为绝对禁忌。（与肺纤维化和不可逆改 变有关） 严重的先天性肺发育不全、合并其他严重畸形及重要脏器损伤。 ECMO相关营养指南 CPB 炎症代谢异常 供氧减少 高乳酸血 症 摄氧障碍 高乳酸血症 原因尚不明确，推测是以下几种可能： 1组织供氧减少 2组织摄氧障碍 组织供氧减少 组织 灌流量相对不足 血液重新分布 骨骼肌、小肠、肝、肾等器官血流减少 无氧酵解增加 肝脏摄 取转化乳酸的能力下降 组织摄氧障碍 摄氧障碍 低血压 血液过度稀释 ，血液粘度下降 血浆儿茶酚胺被 稀释 血管收缩及血黏 度增加 破坏血细胞及血 浆蛋白 小动静脉短路及 神经内分泌反 应 低温 线粒体摄氧功 能减低 高乳酸血症对机体代谢影响 乳酸增加导致机体cori循环增加，此循环耗能 全身炎症对于代谢影响 低氧、缺血、再灌注 内毒素 CPB循环中的介质接触活化 手术组织创伤 细胞活化： 淋巴、单核、巨噬细胞、内皮细胞、上皮细胞 细胞间信号传导机制改变 NFkB活化 链接分子、整联蛋白释放 炎症因子和抗炎介质释放 IL-6 TNF IL-10 IL-8 补体 PAI-1 微循环充血 氧自由基释放 凋亡 多器官障碍 死亡 CPB引起全身炎症反应 血液与非生理性异 物 肝素-鱼精蛋白相 互作用 CPB对血液成分的破 坏 激活补体系统 炎症对于机体代谢的影响 炎症导致代谢紊乱 碳水化合物及蛋白质代谢 脂肪酸氧化，线粒体ATP产生 CPB引起一系列炎性介质释放 IL-6、IL-8、IL-10、TNF、PAI-1 IL-6由巨噬、T细胞分泌，刺激蛋白质转换 ， 分解增加 TNF是活化的巨噬细胞释放。增加脂肪和 蛋白质的分解 机体供能由碳水化合物 氧化为主转换成脂肪氧 化为主，氧耗量增加， REE增加 补体 补体 激活中性细胞 活化中性细胞粘附分子 肝素-鱼精蛋白相互作用 内毒素 细胞因子 ROS释放增加 心肌细胞 BMR 最高寿限=常数 ROS增加，最高寿命下降 ROS增加，BMR增加 应激 儿茶酚胺 对心血管系统的作用： 心率加快 收缩力增强 传导速度增快 心输出量增加 生热作用：通过受体增加氧耗量而产热 内分泌改变：肾素、胰岛素和胰高血糖素、 甲状腺激素、降钙素 碳水化合物 损伤组织处于缺氧状态，激活组织糖酵 解。能量的效率低 产物乳酸运输至肝脏再合成糖 增加能量消耗。 蛋白质 骨骼肌蛋白 游离氨基酸 儿茶酚胺 胰高血糖素、皮质醇 丙氨酸 丙酮酸 葡萄糖 谷氨酰胺 丙酮酸 葡萄糖 游离氨基 酸 合成蛋白 质 脂质 镇静药物 镇静 催眠作用 部分亦有中枢性肌松作用 患儿机械通气期间常规使用镇静药物，肌 肉活动减少、睡眠时间延长，进而导致机 体能量消耗下降。 肌松药物 作用于神经肌肉接头后膜的胆碱受体 产生神经阻滞作用 肌张力下降，肌肉活动减少。 机械