七氟醚 安氟醚对犬单肺通气期间肺分流与氧供及氧耗的影响
作者：马宁 李树人 王芳
单位：
马宁(首都医科大学附属北京友谊医院麻醉科，100050)；李树人(首都医科大学附属北京友谊医院麻醉科，100050)；王芳(首都医科大学附属北京友谊医院麻醉科，100050)
关键词：吸入药；单肺通气；肺分流；氧供；氧耗
中国急救医学000102 摘 要：目的 观察犬单肺通气时，不同浓度七氟醚、安氟醚对Qs/Qt和氧供及氧耗等氧合指标的影响。方法 14只健康杂种犬，诱导后插入双腔气管内导管，股动静脉分别置管监测血气和各自压力。随机分为两组，A组顺序吸入0.5 MAC、1.0 MAC安氟醚，待完全排除后再顺序吸入七氟醚；B组反之。各时相均分为双肺通气(TLV)和单肺通气(OLV)阶段，分别于TLV、OLV 15分钟后测量Qs/Qt及氧供(DO2)、氧耗(VO2)等各指标变化。实验结果以Cross-over对照法进行分析。结果 A、B两组间相同药物不同时机吸入时结果相近。两药对体、肺循环抑制程度随吸入浓度增高而加大，氧分压(PaO2)、DO2剂量依赖性降低(P<0.05)，氧摄取率(ERO2)增加，但两药均未出现DO2-VO2依赖及无氧代谢征象。OLV时Qs/Qt均较TLV时增加(P<0.01)，且吸入浓度增高时更显著(P<0.05)；Qs/Qt于TLV时两药间无差异(P>0.05)，但OLV时安氟醚较为明显(P<0.01)。结论 两药均可安全用于OLV，且七氟醚优于安氟醚。
, 百拇医药
中图分类号：R 971.2 文献标识码：A
文章编号：1002-1949(2000)01-0004-04
Effects of sevoflurane,enflurane on oxygen delivery,consumption and pulmonary shunt during one-lung ventilation in dogs
MA Ning
(Anesthesiology Dept.,Beijing Friendship Hospital Affiliated to Capital.University of Medical Science,Beijing 100050,China)
LI Shu-ren
, 百拇医药
(Anesthesiology Dept.,Beijing Friendship Hospital Affiliated to Capital.University of Medical Science,Beijing 100050,China)
WANG Fang.(Anesthesiology Dept.,Beijing Friendship Hospital Affiliated to Capital.University of Medical Science,Beijing 100050,China)
Abstract：Objective To evaluate the effects of sevoflurane,enflurane on oxygen delivery,consumption and pulmonary shunt during one-lung ventilation in dogs.Methods Fourteen healthy dogs were used in this study.Following induction and double lumen endotracheal tubes placement,Various catheters were inserted into bilateral femoral arteries and veins for pressures and blood gases monitoring.All subjects were divided into two groups randomly.In group A,0.5,1.0 MAC enflurane(ENF) were given in turn firstly,then this course was repeated with sevoflurane(SEVO) after former drug had been fully eliminated;In group B,the sequence was exactly opposite.Each phase was subdivided into two ones:two-lung ventilation(TLV) and one-lung ventilation(OLV).In every phase,indexes were measured 15 minutes after TLV and OLV,respectively.All data were analyzed according to Cross-Over design rule.Results The results between A and B groups were similar when the same drug was inhaled at different time.Accompanied with the increase of inhaled concentration,systemic and pulmonary circulation indexes were depressed similarly in dose-dependent way by these two drugs.Both PaO2 and oxygen delivery(DO2) decreased gradually,oxygen extraction ratio(ERO2) increased,but there was no signs of DO2/VO2 and anaerobic metabolism.Pulmonary shunt(Qs/Qt) showed a dose-dependent increase during TLV and OLV,the values during OLV were greater than TLV(P<0.01);though having no difference during TLV between two inhaled drugs(P<0.05),Qs/Qt was found higher when ENF was received than SEVO did at two concentration during OLV(P<0.01).Conclusion ENF and SEVO can be safely used during OLV at clinical concentration,and SEVO is more superior.
, 百拇医药
Key workds：Inhaled drugs； One-lung ventilation； Shunt； Oxygen delivery； Oxygen consumption▲
开胸手术时单肺通气，可使动静脉血掺杂增多，肺分流增加，而影响机体氧合。单肺通气时选择何种麻醉剂对机体生理情况影响最小、氧合最为有利，一直是人们关注的课题。有关吸入麻醉药的研究，虽已报导较多，但因研究方法、实验对象等的差异，结果各不相同[1～3]。
本课题对比观察吸入药七氟醚、安氟醚对犬单肺通气时肺分流的影响，并通过氧供、氧耗、氧摄取率等氧合指标的变化，探讨两药的安全性。
1 材料与方法
1.1 实验对象
选择成年健康杂种犬14只，雌雄各半，体重13～15 kg，实验前禁食12小时。
, 百拇医药
1.2 实验过程
1.2.1 实验准备
予犬外周静脉注入2.5%硫喷妥钠(S.P)15
mg/kg、东莨菪碱0.3 mg，即仰卧位固定于手术台上，气管内插入卡伦氏左侧双腔管，静脉给以本可松(0.15 mg/kg)后接麻醉机行间歇正压通气。以Drager PM 8050行呼吸监测，调整潮气量(Vt)、呼吸频率(f)、呼吸比(I/E)，保持呼气末二氧化碳分压(PetCO2)于4.67～6.00 kPa之间。针刺电极监测肢导心电图，插入温度探头于近肛门5厘米处监测肛温。0.5%普鲁卡因局部浸润麻醉下，游离两侧股动静脉，两侧股静脉分别静脉补液和插入四腔Swan-Ganz漂浮导管，导管嵌于肺动脉远端，以测量肺动脉压力和抽取混合静脉血；两侧股动脉套管针穿刺，分别用做采集动脉血和监测平均动脉压。保持手术间适当的温度(25±1度)与湿度(70±3%)，实验准备过程中间断给以小剂量S.P维持麻醉。
, http://www.100md.com
以听诊法仔细调整卡伦氏双腔管位置，保证两侧肺通气良好并且隔绝完善，妥善固定防止位置移动，实验中间断听诊，实验后开胸进一步验证，对位不良者予以摒弃。实验中酌情追加本可松控制肌松，滴注乳酸林格氏液(8 ml。kg-1。h-1)，根据血气结果调整机体水电、酸碱平衡。
1.2.2 实验步骤
实验准备完成后， 静脉输液泵按需注入2.5%S.P，保持动物循环、呼吸指标稳定至少30分钟后开始实验。把受试犬随机分为两组(A和B)，每组各7只。A组首先吸入安氟醚，使呼气末安氟醚浓度分别达到0.5、1.0 MAC，吸入之前停用S.P。基础时相、安氟醚两时相均分为双肺通气和单肺通气阶段，分别于各时相双肺通气、单肺通气15分钟后测量各项指标。此过程结束即开始排出安氟醚，待其呼气末浓度基本为0 Vol%后，调整循环指标等接近基础值水平，稳定至少30分钟后开始逐渐吸入七氟醚到0.5、1.0 MAC，重复上述过程。B组则刚好相反，先观察七氟醚，再为安氟醚。注意每个基础时相后吸入时要缓慢、逐步加深，可以防止吸入药快速吸入时的气道刺激、循环系统剧烈波动，并保证机体有充足时间(至少30分钟)代谢基础麻醉药物(S.P)，以减少其对实验值的干扰。实验过程中尽量避免疼痛及其它不良刺激。
, 百拇医药
1.2.3 测量指标
①血流动力学指标：有创动脉血压监测Bp、心率(HR)、肺动脉压(PAP)、肺毛细血管嵌压(PCWP)、心输出量(CO)、中心静脉压(CVP)。每个指标均在呼气末进行测量，三次后取其均值。根据标准公式计算心脏指数(CI)、外周血管阻力(SVR)、肺血管阻力(PVR)。②动脉和混合静脉血血气：每个时间点抽取动脉和混合静脉血2 ml，行血气分析。按标准公式计算下列参数：动脉血氧含量(CaO2)、混合静脉血氧含量(CvO2)、动静脉分流(Qs/Qt)、氧供((DO2)、氧耗(VO2)、氧摄取率(ERO2)。③动脉血乳酸(LA)：双肺通气15分钟、单肺通气15分钟时抽取动脉血1 ml，即刻混入3 ml高氯酸液中去蛋白，以生化法测定乳酸值。
1.3 统计学分析
, 百拇医药 测量数据均以均值±标准差表示，统计学分析采用Cross-Over对照法[4]。先予不同组的同一吸入药之间以两样本t检验行统计学处理；不同药物、不同测量时机数据之间采用双因素方差分析。P<0.05为有显著性差异。
2 结果
两组动物一般资料如年龄、体重、Hb、Hct等之间无明显差异。实验后开胸探查，证实Carlen氏双腔管位置确切，通气及隔离良好。A组的安氟醚、七氟醚与B组的七氟醚、安氟醚各项测量指标相近(P>0.05)，吸入之前基础阶段各值亦无明显差异，按照Cross-Over对照原则将同一种吸入药划入一组，即实验可在相同个体比较安氟醚(Enf)和七氟醚(Sevo)在双肺通气(TLV)及单肺通气(OLV)期间结果的差异。
表1可见两药对循环抑制的程度随吸入浓度的增高而加大。OLV较TLV时PVR、MPAP显著升高，其余循环指标差异不明显。与基值相比，MAP、CO均显著降低(P<0.05)，且两药0.5 MAC、1.0 MAC之间差异显著(P<0.05)；OLV、TLV期间SVR、HR、MPAP、PVR与基值相比均明显下降(P<0.05)，但不同浓度间差异不显著(P>0.05)。Sevo组两浓度各循环指标与Enf组相近(P>0.05)。
, 百拇医药
表1 安氟醚和七氟醚TLV、OLV期间循环指标的变化
基础值
安氟醚
七氟醚
0.5 MAC
1 MAC
0.5 MAC
1 MAC
MAP
TLV
16.9±2.9
13.3±3.2*
, http://www.100md.com
10.2±2.4**
13.1±1.9*
9.8±2.7**
(kPa)
OLV
17.1±3.2
12.9±2.7*
11.5±1.8**
13.4±3.3*
10.5±2.2**
, http://www.100md.com
HR
TLV
152±25
125±21*
122±17*
121±17*
115±21*
(bpm)
OLV
154±20
127±23*
, 百拇医药
123±24*
126±26*
117±15*
CO
TLV
2.17±0.28
1.92±0.33*
1.54±0.30**
1.96±0.37*
1.63±0.19**
, 百拇医药
(L/min)
OLV
2.15±0.31
1.89±0.34*
1.56±0.27**
1.98±0.31*
1.66±0.23**
SVR
TLV
4467±612
3820±520*
, 百拇医药
3661±898*
3782±579*
3694±1121*
(dyne。s。cm-5)
OLV
4528±677
3803±488*
3728±625*
3738±763*
, 百拇医药 3705±936*
PVR
TLV
291±31
256±29*
248±29*
249±33*
237±56*
(dyne。s。cm-5)
OLV
, http://www.100md.com
462±67△
289±52*△
282±48*△
278±45*△
269±41*△
MPAP
TLV
2.25±0.28
1.96±0.22*
1.79±0.19*
, http://www.100md.com
2.02±0.24*
1.76±0.21**
(kPa)
OLV
2.91±0.37△
2.26±0.43*△
1.98±0.32**△
2.30±0.39*△
2.01±0.35*△
与基值和相同吸入药不同MAC相比，*P<0.05；与相同MAC时相比，#P<0.05；
, 百拇医药
与TLV相比，△P<0.05。
表2为有关氧合的变量，可见PaO2变化明显，均较基值明显降低；OLV时各点均低于TLV时(P<0.05)，且OLV时吸入浓度愈高则愈显著(P<0.05)；两药之间TLV时相近，OLV时1.0 MAC的Enf较Sevo降低更明显(P<0.05)。CaO2与LA水平均无明显变化。CvO2在TLV期间稳定，OLV时Enf、Sevo于1.0 MAC较基值、0.5 MAC、TLV变化显著(P<0.05)，两药之间无差异。两药DO2值呈下降趋势，TLV时基值、不同浓度间相比差异明显(P<0.01)，两药变化程度相近；OLV时1.0 MAC Enf较TLV时DO2下降显著(P<0.05)，亦较同浓度Sevo OLV时为低(P<0.05)。各 测量点VO2均无明显改变。ERO2值呈升高趋势，TLV时两药1.0 MAC变化均较基值和0.5 MAC明显(P<0.05)，两药无差异(P>0.05)；OLV时两药1.0 MAC较TLV时升高明显(P<0.05)，Enf尤甚于Sevo(P<0.05)。
, 百拇医药
表2 安氟醚和七氟醚OLV、TLV期间氧合指标的变化
基础值
安氟醚
七氟醚
0.5 MAC
1.0 MAC
0.5 MAC
1.0 MAC
PaO2
TLV
68.3±8.5
54.1±10.7*
, http://www.100md.com
51.2±9.6*
56.2±8.3*
53.7±7.5*
(kPa)
OLV
39.2±6.3△
30.9±7.1*△
16.2±3.6**△
32.6±8.0*△
21.9±5.7**△#
, 百拇医药
CaO2
TLV
178.7±11.6
171±12.3
165.3±14.7
174.1±9.5
168.8±10.5*
(ml/L)
OLV
176.5±14.3
166.3±11.2
, http://www.100md.com 158.9±17.9
169.3±13.1
164.6±11.1
CvO2
TLV
148.9±9.6
138.3±10.3
139.5±7.8
139.4±9.4
137.6±8.9
(ml/L)
OLV
, 百拇医药
136.2±11.4
134.8±8.7
105.4±8.6**△
135.2±10.1
113.8±11.8**△
DO2
TLV
371.1±24.7
314.7±34.8*
254.3±31.2**
, 百拇医药
330.3±35.7*
262.7±28.6**
(ml。min-1。m-2)
OLV
329.3±22.6
303.3±31.2
219.4±25.9**△
321.9±38.4
256.4±29.3**#
VO2
, http://www.100md.com
TLV
66.8±8.6
64.3±8.6
62.8±10.3
63.6±15.2
61.7±12.9
(ml。min-1。m-2)
OLV
64.2±9.3
63.6±10.7
64.9±11.9
, 百拇医药
66.7±16.3
62.7±9.5
ERO2
TLV
18.4±2.1
19.6±1.86
23.8±2.3*
19.3±2.8
22.4±1.9*
(%)
OLV
, http://www.100md.com 18.6±2.4
21.3±1.63*
29.1±3.1**△
20.5±3.3*
25.1±2.3**△#
LA
TLV
1.20±0.21
1.18±0.36
1.16±0.36
1.21±0.19
, http://www.100md.com
1.16±0.35
(mmol/L)
OLV
1.23±0.33
1.15±0.29
1.24±0.39
1.19±0.31
1.14±0.27
Qs/Qt
TLV
7.4±1.1
7.9±1.7
, http://www.100md.com
10.6±2.3*
7.7±1.1
10.2±1.4*
(%)
OLV
12.8±1.7△
20.2±2.0*△
36.8±3.2**△
16.3±1.2△*#
25.1±1.8**△#
, 百拇医药
与基值和相同吸入药不同MAC相比，*P<0.05；与相同MAC时相比，#P<0.05；
与TLV相比，△P<0.05。
两药不同浓度吸入时对Qs/Qt的影响可参见附图。TLV期间，与基值相比，两药0.5 MAC时Qs/Qt轻度增加(P>0.05)，1.0 MAC时明显增加(P<0.01)，两药之间无差异。OLV时Qs/Qt均高于TLV(P<0.01)，随吸入浓度增加更为明显；基础阶段OLV较TLV时Qs/Qt增加42%，Enf及Sevo 0.5 MAC、1.0 MAC分别增 加153%、250%及112%、146%，各阶段间均有显著性差异(P<0.01)，而Enf较Sevo增加明显(P<0.01)。
附图 两种吸入药对分流的影响
, 百拇医药
3 讨论
单肺通气时肺分流增加是导致开胸手术时低氧血症的重要因素之一。缺氧性肺血管收缩(HPV)作为机体的保护性机制，可使非通气侧肺血管收缩，转移部分血流到通气较好的区域，以减少肺分流，提高氧合。许多病理情况和药物均可抑制机体HPV反应。一般认为，静脉麻醉药对其影响较小，而吸入药影响较明显。Buckley[5]1964年最先发现0.5%的氟烷可以消除狗缺氧时的肺血管升压反应，随后研究证实多种吸入药皆有此作用。
本实验发现，吸入0.5 MAC、1.0 MAC的七氟醚、安氟醚时MPAP、PVR较基值明显降低；两药各浓度均可明显增加单肺通气时的Qs/Qt，显著降低氧分压，其变化幅度随吸入浓度增加而增大，且安氟醚较七氟醚明显，故我们认为七氟醚、安氟醚对HPV均有一定抑制作用，安氟醚作用较强。这一结果与马虹、Marshall等[2，3]报导相近；但亦有七氟醚、安氟醚不抑制HPV的报导[6]。结果的差异主要归于所选动物种属、实验条件设定、HPV评价方法、测量时机等的不同。Benumof[7]曾把这方面研究分为离体实验、在体闭胸实验、在体开胸实验以及人体研究四种，一般离体灌注实验结果差异较小。本实验为在体闭胸实验，采用相同个体进行对比，并在实验过程中尽量排除了疼痛刺激和麻醉药物之间的干扰，结果基本可信。本实验以Qs/Qt值作为判断HPV反应的指标，MPAP的升高反应亦有一定的说明意义。不过，MPAP受体循环影响较大，且可能有的受试对象肺动脉对缺氧刺激反应性较差，我们实验中亦发现有的狗MPAP单肺通气时基本无变化；Fishman[8]证实约有20%的人属于此。因此有学者将其分为“有反应者”和“无反应者”，具体机制不清，这可能也是吸入药HPV研究结果差异的原因之一。值得一提的是，1.0 MAC的安氟醚、七氟醚尚可轻度增加双肺通气时的Qs/Qt，其值虽较小，但有显著性差异；王家和[9]等也证实，安氟醚可增加Qs/Qt，并可持续到手术后一段时间，可能与其降低肺顺应性、导致不同程度肺不张和通气血流比例失调有关。以上说明两药单肺通气时的Qs/Qt增加，除直接抑制HPV为主要原因外，尚有其它因素参与。
, http://www.100md.com
至于吸入药抑制HPV反应的确切机制，目前仍不十分清楚。主要有介质学说和直接作用学说。环氧合酶、酯氧合酶作用途径中有多种介质与HPV有关，正常情况下互相作用保持其值稳定，但现在认为这些介质均不能介导HPV，而只是起调节作用。针对于此，有学者使用一些能够增强HPV反应的药物，如NO合酶抑制剂L-NAME、环氧合酶抑制剂消炎痛[10]等，发现确可减少单肺通气时Qs/Qt改善氧合，而间接证明了吸入药对HPV的抑制。
氧供、氧耗、氧摄取率是反映机体氧合的有效指标，正常情况下氧供耗互相匹配，且有较大的代偿空间。本实验七氟醚、安氟醚较高浓度时氧供降低，且安氟醚更明显，但均远远没有达到“无氧代谢阈值”(在犬此值为8.5 ml。min-1。kg-1)[11]。实验中氧摄取率相对于氧供改变，使氧耗基本保持不变，未出现氧供-氧耗依赖。氧供反映总的循环情况，取决于心输出量及CaO2两药吸入时尚能维持足够的血氧饱和，对CaO2影响较小，氧供降低可能主要是心输出量下降的结果。另外，须注意心输出量在判断HPV反应中的地位。心输出量降低时，流入非通气侧的肺血流必然减少，从而起到增强HPV反应、减少动静脉分流的作用[12]。有人提出在研究HPV时，通过外周动静脉瘘和腔静脉置管以增加或减少心输出量的方法，但此调节较粗略，且只反映瞬间变化[13]。本实验中安氟醚降低心输出量程度稍大于七氟醚，可能会部分掩饰其HPV抑制作用，但它及七氟醚对乳酸影响很小，氧耗基本不变，未见无氧酵解征象，且PaO2虽有显著降低，但仍在正常范围之内，故我们认为两药可安全应用于临床单肺通气时，七氟醚稍优于安氟醚。
, 百拇医药
综上所述，单肺通气时七氟醚、安氟醚抑制HPV，且可致部分肺不张、通气血流比例失调，使肺分流增加。两药1.0 MAC单肺通气时氧供降低、氧摄取率增加，氧耗保持不变，未见明显无氧代谢表现，安氟醚对分流影响稍强于七氟醚，两药均可安全用于单肺通气，但须加强监护。■
参考文献：
[1]Fujita Y，Yamasaki K, Jakaori M，et al.Sevoflurane anaesthesia for one-lung ventilation with PEEP to the dependent lung in sheep effects on right ventricular honction and oxygenation[J]. Can J Anaesth. 1993, 40(12):1195-1200.
[2]马虹，王俊科，许国忠，等.单肺通气期间七氟醚对肺分流的影响[J].中华麻醉杂志.1998，18(2)：67-69.
, 百拇医药
[3]Marshall C, Lindgren L, Marshall BE, et al. Effects of halothane, enfluranc and isoflurane on hypoxic pulmonary vasoconstriction in rat lungs in vitro[J]. Anesthesiology, 1984, 60:304-308.
[4]Slinger P, Scott WA. Arternal oxygenation during one-lung ventilation:a comparison of enflurane and isoflurane[J]. Anesthesiology, 1995, 82:940-946.
[5]Buckley MJ, Mclaughlen JS, Fort L, et al. Surgical Forum, 1964, 15:183-184.
, 百拇医药
[6]Benumof JL. Wahrenbrock，Local effects of anesthetics on regional hypoxic pulmonary vasoconstriction[J]. Anesthesiology, 1975, 43:525-532.
[7]Benumof JL. One-lung ventilation and hypoxic pulmonary vasoconstri-
ction unplications for anesthetic management[J]. Anesth&Analg, 1985, 64:821-833.
[8]Fishman AP. Hypoxic on the pulmonary circulation: how and where it acts[J]. Cire Res, 1976,38:221-231.
, http://www.100md.com
[9]王家和，王亚辉，杨文霞，等.安氟醚对肺内分流[J].中华麻醉杂志,1995，15(10)：466-468.
[10]Lennon PF, Murray PA. Attenuated hypoxic pulmonary vasoconstriction during isoflurane anesthesia is abolished by cyclooxygenase inhibition in chronicallly instrumented dogs[J]. Anesthesiology, 1996, 84:404-414.
[11]Gutierrez G, Warley AR, Dantzker DR, et al. Oxygen delivery and utilization in hypothermic dogs[J]. J Appal Physiol, 1986, 60(3):751-757.
, 百拇医药
[12]Marshall BF, Marshall C. Anesthesia and the pulmonary circulation[J]. Am Physiol Society, 1985,121-136.
[13]Naeije RP, Lejeune P, Leeman M, et al. Effects of propofol on pulmonary and systemic arterial pressure-flow relationship in hyperoxic and hypoxic dogs[J]. Br J Anaesth, 1989, 62:532-539.
收稿日期：1999-07-23
修回日期：1999-09-30, 百拇医药
单位：
马宁(首都医科大学附属北京友谊医院麻醉科，100050)；李树人(首都医科大学附属北京友谊医院麻醉科，100050)；王芳(首都医科大学附属北京友谊医院麻醉科，100050)
关键词：吸入药；单肺通气；肺分流；氧供；氧耗
中国急救医学000102 摘 要：目的 观察犬单肺通气时，不同浓度七氟醚、安氟醚对Qs/Qt和氧供及氧耗等氧合指标的影响。方法 14只健康杂种犬，诱导后插入双腔气管内导管，股动静脉分别置管监测血气和各自压力。随机分为两组，A组顺序吸入0.5 MAC、1.0 MAC安氟醚，待完全排除后再顺序吸入七氟醚；B组反之。各时相均分为双肺通气(TLV)和单肺通气(OLV)阶段，分别于TLV、OLV 15分钟后测量Qs/Qt及氧供(DO2)、氧耗(VO2)等各指标变化。实验结果以Cross-over对照法进行分析。结果 A、B两组间相同药物不同时机吸入时结果相近。两药对体、肺循环抑制程度随吸入浓度增高而加大，氧分压(PaO2)、DO2剂量依赖性降低(P<0.05)，氧摄取率(ERO2)增加，但两药均未出现DO2-VO2依赖及无氧代谢征象。OLV时Qs/Qt均较TLV时增加(P<0.01)，且吸入浓度增高时更显著(P<0.05)；Qs/Qt于TLV时两药间无差异(P>0.05)，但OLV时安氟醚较为明显(P<0.01)。结论 两药均可安全用于OLV，且七氟醚优于安氟醚。
, 百拇医药
中图分类号：R 971.2 文献标识码：A
文章编号：1002-1949(2000)01-0004-04
Effects of sevoflurane,enflurane on oxygen delivery,consumption and pulmonary shunt during one-lung ventilation in dogs
MA Ning
(Anesthesiology Dept.,Beijing Friendship Hospital Affiliated to Capital.University of Medical Science,Beijing 100050,China)
LI Shu-ren
, 百拇医药
(Anesthesiology Dept.,Beijing Friendship Hospital Affiliated to Capital.University of Medical Science,Beijing 100050,China)
WANG Fang.(Anesthesiology Dept.,Beijing Friendship Hospital Affiliated to Capital.University of Medical Science,Beijing 100050,China)
Abstract：Objective To evaluate the effects of sevoflurane,enflurane on oxygen delivery,consumption and pulmonary shunt during one-lung ventilation in dogs.Methods Fourteen healthy dogs were used in this study.Following induction and double lumen endotracheal tubes placement,Various catheters were inserted into bilateral femoral arteries and veins for pressures and blood gases monitoring.All subjects were divided into two groups randomly.In group A,0.5,1.0 MAC enflurane(ENF) were given in turn firstly,then this course was repeated with sevoflurane(SEVO) after former drug had been fully eliminated;In group B,the sequence was exactly opposite.Each phase was subdivided into two ones:two-lung ventilation(TLV) and one-lung ventilation(OLV).In every phase,indexes were measured 15 minutes after TLV and OLV,respectively.All data were analyzed according to Cross-Over design rule.Results The results between A and B groups were similar when the same drug was inhaled at different time.Accompanied with the increase of inhaled concentration,systemic and pulmonary circulation indexes were depressed similarly in dose-dependent way by these two drugs.Both PaO2 and oxygen delivery(DO2) decreased gradually,oxygen extraction ratio(ERO2) increased,but there was no signs of DO2/VO2 and anaerobic metabolism.Pulmonary shunt(Qs/Qt) showed a dose-dependent increase during TLV and OLV,the values during OLV were greater than TLV(P<0.01);though having no difference during TLV between two inhaled drugs(P<0.05),Qs/Qt was found higher when ENF was received than SEVO did at two concentration during OLV(P<0.01).Conclusion ENF and SEVO can be safely used during OLV at clinical concentration,and SEVO is more superior.
, 百拇医药
Key workds：Inhaled drugs； One-lung ventilation； Shunt； Oxygen delivery； Oxygen consumption▲
开胸手术时单肺通气，可使动静脉血掺杂增多，肺分流增加，而影响机体氧合。单肺通气时选择何种麻醉剂对机体生理情况影响最小、氧合最为有利，一直是人们关注的课题。有关吸入麻醉药的研究，虽已报导较多，但因研究方法、实验对象等的差异，结果各不相同[1～3]。
本课题对比观察吸入药七氟醚、安氟醚对犬单肺通气时肺分流的影响，并通过氧供、氧耗、氧摄取率等氧合指标的变化，探讨两药的安全性。
1 材料与方法
1.1 实验对象
选择成年健康杂种犬14只，雌雄各半，体重13～15 kg，实验前禁食12小时。
, 百拇医药
1.2 实验过程
1.2.1 实验准备
予犬外周静脉注入2.5%硫喷妥钠(S.P)15
mg/kg、东莨菪碱0.3 mg，即仰卧位固定于手术台上，气管内插入卡伦氏左侧双腔管，静脉给以本可松(0.15 mg/kg)后接麻醉机行间歇正压通气。以Drager PM 8050行呼吸监测，调整潮气量(Vt)、呼吸频率(f)、呼吸比(I/E)，保持呼气末二氧化碳分压(PetCO2)于4.67～6.00 kPa之间。针刺电极监测肢导心电图，插入温度探头于近肛门5厘米处监测肛温。0.5%普鲁卡因局部浸润麻醉下，游离两侧股动静脉，两侧股静脉分别静脉补液和插入四腔Swan-Ganz漂浮导管，导管嵌于肺动脉远端，以测量肺动脉压力和抽取混合静脉血；两侧股动脉套管针穿刺，分别用做采集动脉血和监测平均动脉压。保持手术间适当的温度(25±1度)与湿度(70±3%)，实验准备过程中间断给以小剂量S.P维持麻醉。
, http://www.100md.com
以听诊法仔细调整卡伦氏双腔管位置，保证两侧肺通气良好并且隔绝完善，妥善固定防止位置移动，实验中间断听诊，实验后开胸进一步验证，对位不良者予以摒弃。实验中酌情追加本可松控制肌松，滴注乳酸林格氏液(8 ml。kg-1。h-1)，根据血气结果调整机体水电、酸碱平衡。
1.2.2 实验步骤
实验准备完成后， 静脉输液泵按需注入2.5%S.P，保持动物循环、呼吸指标稳定至少30分钟后开始实验。把受试犬随机分为两组(A和B)，每组各7只。A组首先吸入安氟醚，使呼气末安氟醚浓度分别达到0.5、1.0 MAC，吸入之前停用S.P。基础时相、安氟醚两时相均分为双肺通气和单肺通气阶段，分别于各时相双肺通气、单肺通气15分钟后测量各项指标。此过程结束即开始排出安氟醚，待其呼气末浓度基本为0 Vol%后，调整循环指标等接近基础值水平，稳定至少30分钟后开始逐渐吸入七氟醚到0.5、1.0 MAC，重复上述过程。B组则刚好相反，先观察七氟醚，再为安氟醚。注意每个基础时相后吸入时要缓慢、逐步加深，可以防止吸入药快速吸入时的气道刺激、循环系统剧烈波动，并保证机体有充足时间(至少30分钟)代谢基础麻醉药物(S.P)，以减少其对实验值的干扰。实验过程中尽量避免疼痛及其它不良刺激。
, 百拇医药
1.2.3 测量指标
①血流动力学指标：有创动脉血压监测Bp、心率(HR)、肺动脉压(PAP)、肺毛细血管嵌压(PCWP)、心输出量(CO)、中心静脉压(CVP)。每个指标均在呼气末进行测量，三次后取其均值。根据标准公式计算心脏指数(CI)、外周血管阻力(SVR)、肺血管阻力(PVR)。②动脉和混合静脉血血气：每个时间点抽取动脉和混合静脉血2 ml，行血气分析。按标准公式计算下列参数：动脉血氧含量(CaO2)、混合静脉血氧含量(CvO2)、动静脉分流(Qs/Qt)、氧供((DO2)、氧耗(VO2)、氧摄取率(ERO2)。③动脉血乳酸(LA)：双肺通气15分钟、单肺通气15分钟时抽取动脉血1 ml，即刻混入3 ml高氯酸液中去蛋白，以生化法测定乳酸值。
1.3 统计学分析
, 百拇医药 测量数据均以均值±标准差表示，统计学分析采用Cross-Over对照法[4]。先予不同组的同一吸入药之间以两样本t检验行统计学处理；不同药物、不同测量时机数据之间采用双因素方差分析。P<0.05为有显著性差异。
2 结果
两组动物一般资料如年龄、体重、Hb、Hct等之间无明显差异。实验后开胸探查，证实Carlen氏双腔管位置确切，通气及隔离良好。A组的安氟醚、七氟醚与B组的七氟醚、安氟醚各项测量指标相近(P>0.05)，吸入之前基础阶段各值亦无明显差异，按照Cross-Over对照原则将同一种吸入药划入一组，即实验可在相同个体比较安氟醚(Enf)和七氟醚(Sevo)在双肺通气(TLV)及单肺通气(OLV)期间结果的差异。
表1可见两药对循环抑制的程度随吸入浓度的增高而加大。OLV较TLV时PVR、MPAP显著升高，其余循环指标差异不明显。与基值相比，MAP、CO均显著降低(P<0.05)，且两药0.5 MAC、1.0 MAC之间差异显著(P<0.05)；OLV、TLV期间SVR、HR、MPAP、PVR与基值相比均明显下降(P<0.05)，但不同浓度间差异不显著(P>0.05)。Sevo组两浓度各循环指标与Enf组相近(P>0.05)。
, 百拇医药
表1 安氟醚和七氟醚TLV、OLV期间循环指标的变化
基础值
安氟醚
七氟醚
0.5 MAC
1 MAC
0.5 MAC
1 MAC
MAP
TLV
16.9±2.9
13.3±3.2*
, http://www.100md.com
10.2±2.4**
13.1±1.9*
9.8±2.7**
(kPa)
OLV
17.1±3.2
12.9±2.7*
11.5±1.8**
13.4±3.3*
10.5±2.2**
, http://www.100md.com
HR
TLV
152±25
125±21*
122±17*
121±17*
115±21*
(bpm)
OLV
154±20
127±23*
, 百拇医药
123±24*
126±26*
117±15*
CO
TLV
2.17±0.28
1.92±0.33*
1.54±0.30**
1.96±0.37*
1.63±0.19**
, 百拇医药
(L/min)
OLV
2.15±0.31
1.89±0.34*
1.56±0.27**
1.98±0.31*
1.66±0.23**
SVR
TLV
4467±612
3820±520*
, 百拇医药
3661±898*
3782±579*
3694±1121*
(dyne。s。cm-5)
OLV
4528±677
3803±488*
3728±625*
3738±763*
, 百拇医药 3705±936*
PVR
TLV
291±31
256±29*
248±29*
249±33*
237±56*
(dyne。s。cm-5)
OLV
, http://www.100md.com
462±67△
289±52*△
282±48*△
278±45*△
269±41*△
MPAP
TLV
2.25±0.28
1.96±0.22*
1.79±0.19*
, http://www.100md.com
2.02±0.24*
1.76±0.21**
(kPa)
OLV
2.91±0.37△
2.26±0.43*△
1.98±0.32**△
2.30±0.39*△
2.01±0.35*△
与基值和相同吸入药不同MAC相比，*P<0.05；与相同MAC时相比，#P<0.05；
, 百拇医药
与TLV相比，△P<0.05。
表2为有关氧合的变量，可见PaO2变化明显，均较基值明显降低；OLV时各点均低于TLV时(P<0.05)，且OLV时吸入浓度愈高则愈显著(P<0.05)；两药之间TLV时相近，OLV时1.0 MAC的Enf较Sevo降低更明显(P<0.05)。CaO2与LA水平均无明显变化。CvO2在TLV期间稳定，OLV时Enf、Sevo于1.0 MAC较基值、0.5 MAC、TLV变化显著(P<0.05)，两药之间无差异。两药DO2值呈下降趋势，TLV时基值、不同浓度间相比差异明显(P<0.01)，两药变化程度相近；OLV时1.0 MAC Enf较TLV时DO2下降显著(P<0.05)，亦较同浓度Sevo OLV时为低(P<0.05)。各 测量点VO2均无明显改变。ERO2值呈升高趋势，TLV时两药1.0 MAC变化均较基值和0.5 MAC明显(P<0.05)，两药无差异(P>0.05)；OLV时两药1.0 MAC较TLV时升高明显(P<0.05)，Enf尤甚于Sevo(P<0.05)。
, 百拇医药
表2 安氟醚和七氟醚OLV、TLV期间氧合指标的变化
基础值
安氟醚
七氟醚
0.5 MAC
1.0 MAC
0.5 MAC
1.0 MAC
PaO2
TLV
68.3±8.5
54.1±10.7*
, http://www.100md.com
51.2±9.6*
56.2±8.3*
53.7±7.5*
(kPa)
OLV
39.2±6.3△
30.9±7.1*△
16.2±3.6**△
32.6±8.0*△
21.9±5.7**△#
, 百拇医药
CaO2
TLV
178.7±11.6
171±12.3
165.3±14.7
174.1±9.5
168.8±10.5*
(ml/L)
OLV
176.5±14.3
166.3±11.2
, http://www.100md.com 158.9±17.9
169.3±13.1
164.6±11.1
CvO2
TLV
148.9±9.6
138.3±10.3
139.5±7.8
139.4±9.4
137.6±8.9
(ml/L)
OLV
, 百拇医药
136.2±11.4
134.8±8.7
105.4±8.6**△
135.2±10.1
113.8±11.8**△
DO2
TLV
371.1±24.7
314.7±34.8*
254.3±31.2**
, 百拇医药
330.3±35.7*
262.7±28.6**
(ml。min-1。m-2)
OLV
329.3±22.6
303.3±31.2
219.4±25.9**△
321.9±38.4
256.4±29.3**#
VO2
, http://www.100md.com
TLV
66.8±8.6
64.3±8.6
62.8±10.3
63.6±15.2
61.7±12.9
(ml。min-1。m-2)
OLV
64.2±9.3
63.6±10.7
64.9±11.9
, 百拇医药
66.7±16.3
62.7±9.5
ERO2
TLV
18.4±2.1
19.6±1.86
23.8±2.3*
19.3±2.8
22.4±1.9*
(%)
OLV
, http://www.100md.com 18.6±2.4
21.3±1.63*
29.1±3.1**△
20.5±3.3*
25.1±2.3**△#
LA
TLV
1.20±0.21
1.18±0.36
1.16±0.36
1.21±0.19
, http://www.100md.com
1.16±0.35
(mmol/L)
OLV
1.23±0.33
1.15±0.29
1.24±0.39
1.19±0.31
1.14±0.27
Qs/Qt
TLV
7.4±1.1
7.9±1.7
, http://www.100md.com
10.6±2.3*
7.7±1.1
10.2±1.4*
(%)
OLV
12.8±1.7△
20.2±2.0*△
36.8±3.2**△
16.3±1.2△*#
25.1±1.8**△#
, 百拇医药
与基值和相同吸入药不同MAC相比，*P<0.05；与相同MAC时相比，#P<0.05；
与TLV相比，△P<0.05。
两药不同浓度吸入时对Qs/Qt的影响可参见附图。TLV期间，与基值相比，两药0.5 MAC时Qs/Qt轻度增加(P>0.05)，1.0 MAC时明显增加(P<0.01)，两药之间无差异。OLV时Qs/Qt均高于TLV(P<0.01)，随吸入浓度增加更为明显；基础阶段OLV较TLV时Qs/Qt增加42%，Enf及Sevo 0.5 MAC、1.0 MAC分别增 加153%、250%及112%、146%，各阶段间均有显著性差异(P<0.01)，而Enf较Sevo增加明显(P<0.01)。
附图 两种吸入药对分流的影响
, 百拇医药
3 讨论
单肺通气时肺分流增加是导致开胸手术时低氧血症的重要因素之一。缺氧性肺血管收缩(HPV)作为机体的保护性机制，可使非通气侧肺血管收缩，转移部分血流到通气较好的区域，以减少肺分流，提高氧合。许多病理情况和药物均可抑制机体HPV反应。一般认为，静脉麻醉药对其影响较小，而吸入药影响较明显。Buckley[5]1964年最先发现0.5%的氟烷可以消除狗缺氧时的肺血管升压反应，随后研究证实多种吸入药皆有此作用。
本实验发现，吸入0.5 MAC、1.0 MAC的七氟醚、安氟醚时MPAP、PVR较基值明显降低；两药各浓度均可明显增加单肺通气时的Qs/Qt，显著降低氧分压，其变化幅度随吸入浓度增加而增大，且安氟醚较七氟醚明显，故我们认为七氟醚、安氟醚对HPV均有一定抑制作用，安氟醚作用较强。这一结果与马虹、Marshall等[2，3]报导相近；但亦有七氟醚、安氟醚不抑制HPV的报导[6]。结果的差异主要归于所选动物种属、实验条件设定、HPV评价方法、测量时机等的不同。Benumof[7]曾把这方面研究分为离体实验、在体闭胸实验、在体开胸实验以及人体研究四种，一般离体灌注实验结果差异较小。本实验为在体闭胸实验，采用相同个体进行对比，并在实验过程中尽量排除了疼痛刺激和麻醉药物之间的干扰，结果基本可信。本实验以Qs/Qt值作为判断HPV反应的指标，MPAP的升高反应亦有一定的说明意义。不过，MPAP受体循环影响较大，且可能有的受试对象肺动脉对缺氧刺激反应性较差，我们实验中亦发现有的狗MPAP单肺通气时基本无变化；Fishman[8]证实约有20%的人属于此。因此有学者将其分为“有反应者”和“无反应者”，具体机制不清，这可能也是吸入药HPV研究结果差异的原因之一。值得一提的是，1.0 MAC的安氟醚、七氟醚尚可轻度增加双肺通气时的Qs/Qt，其值虽较小，但有显著性差异；王家和[9]等也证实，安氟醚可增加Qs/Qt，并可持续到手术后一段时间，可能与其降低肺顺应性、导致不同程度肺不张和通气血流比例失调有关。以上说明两药单肺通气时的Qs/Qt增加，除直接抑制HPV为主要原因外，尚有其它因素参与。
, http://www.100md.com
至于吸入药抑制HPV反应的确切机制，目前仍不十分清楚。主要有介质学说和直接作用学说。环氧合酶、酯氧合酶作用途径中有多种介质与HPV有关，正常情况下互相作用保持其值稳定，但现在认为这些介质均不能介导HPV，而只是起调节作用。针对于此，有学者使用一些能够增强HPV反应的药物，如NO合酶抑制剂L-NAME、环氧合酶抑制剂消炎痛[10]等，发现确可减少单肺通气时Qs/Qt改善氧合，而间接证明了吸入药对HPV的抑制。
氧供、氧耗、氧摄取率是反映机体氧合的有效指标，正常情况下氧供耗互相匹配，且有较大的代偿空间。本实验七氟醚、安氟醚较高浓度时氧供降低，且安氟醚更明显，但均远远没有达到“无氧代谢阈值”(在犬此值为8.5 ml。min-1。kg-1)[11]。实验中氧摄取率相对于氧供改变，使氧耗基本保持不变，未出现氧供-氧耗依赖。氧供反映总的循环情况，取决于心输出量及CaO2两药吸入时尚能维持足够的血氧饱和，对CaO2影响较小，氧供降低可能主要是心输出量下降的结果。另外，须注意心输出量在判断HPV反应中的地位。心输出量降低时，流入非通气侧的肺血流必然减少，从而起到增强HPV反应、减少动静脉分流的作用[12]。有人提出在研究HPV时，通过外周动静脉瘘和腔静脉置管以增加或减少心输出量的方法，但此调节较粗略，且只反映瞬间变化[13]。本实验中安氟醚降低心输出量程度稍大于七氟醚，可能会部分掩饰其HPV抑制作用，但它及七氟醚对乳酸影响很小，氧耗基本不变，未见无氧酵解征象，且PaO2虽有显著降低，但仍在正常范围之内，故我们认为两药可安全应用于临床单肺通气时，七氟醚稍优于安氟醚。
, 百拇医药
综上所述，单肺通气时七氟醚、安氟醚抑制HPV，且可致部分肺不张、通气血流比例失调，使肺分流增加。两药1.0 MAC单肺通气时氧供降低、氧摄取率增加，氧耗保持不变，未见明显无氧代谢表现，安氟醚对分流影响稍强于七氟醚，两药均可安全用于单肺通气，但须加强监护。■
参考文献：
[1]Fujita Y，Yamasaki K, Jakaori M，et al.Sevoflurane anaesthesia for one-lung ventilation with PEEP to the dependent lung in sheep effects on right ventricular honction and oxygenation[J]. Can J Anaesth. 1993, 40(12):1195-1200.
[2]马虹，王俊科，许国忠，等.单肺通气期间七氟醚对肺分流的影响[J].中华麻醉杂志.1998，18(2)：67-69.
, 百拇医药
[3]Marshall C, Lindgren L, Marshall BE, et al. Effects of halothane, enfluranc and isoflurane on hypoxic pulmonary vasoconstriction in rat lungs in vitro[J]. Anesthesiology, 1984, 60:304-308.
[4]Slinger P, Scott WA. Arternal oxygenation during one-lung ventilation:a comparison of enflurane and isoflurane[J]. Anesthesiology, 1995, 82:940-946.
[5]Buckley MJ, Mclaughlen JS, Fort L, et al. Surgical Forum, 1964, 15:183-184.
, 百拇医药
[6]Benumof JL. Wahrenbrock，Local effects of anesthetics on regional hypoxic pulmonary vasoconstriction[J]. Anesthesiology, 1975, 43:525-532.
[7]Benumof JL. One-lung ventilation and hypoxic pulmonary vasoconstri-
ction unplications for anesthetic management[J]. Anesth&Analg, 1985, 64:821-833.
[8]Fishman AP. Hypoxic on the pulmonary circulation: how and where it acts[J]. Cire Res, 1976,38:221-231.
, http://www.100md.com
[9]王家和，王亚辉，杨文霞，等.安氟醚对肺内分流[J].中华麻醉杂志,1995，15(10)：466-468.
[10]Lennon PF, Murray PA. Attenuated hypoxic pulmonary vasoconstriction during isoflurane anesthesia is abolished by cyclooxygenase inhibition in chronicallly instrumented dogs[J]. Anesthesiology, 1996, 84:404-414.
[11]Gutierrez G, Warley AR, Dantzker DR, et al. Oxygen delivery and utilization in hypothermic dogs[J]. J Appal Physiol, 1986, 60(3):751-757.
, 百拇医药
[12]Marshall BF, Marshall C. Anesthesia and the pulmonary circulation[J]. Am Physiol Society, 1985,121-136.
[13]Naeije RP, Lejeune P, Leeman M, et al. Effects of propofol on pulmonary and systemic arterial pressure-flow relationship in hyperoxic and hypoxic dogs[J]. Br J Anaesth, 1989, 62:532-539.
收稿日期：1999-07-23
修回日期：1999-09-30, 百拇医药