体外循环是指用一种特殊装置暂时代替人的心脏和肺脏工作，进行血液循环及气体交换的技术。这一装置分称为人工心和人工肺，亦统称人工心肺、人工心肺装置或体外循环装置。

体外循环时，静脉血经上、下腔静脉引入人工肺进行氧合并排出二氧化碳，氧合后的血液又经人工心保持一定压力泵入体内动脉系统，从而既保证了手术时安静，清晰的手术野，又保证了心脏以外其他重要脏器的供血，是心脏大血管外科发展的重要保证措施，1953年Gibbon首例应用于临床。

体外循环基本装置：包括血泵、氧合器、变温器、贮血室和滤过器五部分(图6-20)。

血泵，即人工心，是代替心脏排出血液，供应全身血循环的装置。根据排血方式分为无搏动泵和搏动泵两种。目前仍以无搏动泵应用较广泛，射出血液为平流，以滚压式泵为主，靠调节泵头转动挤压泵管排出血液。搏动泵排出血液为搏动性可分为与心脏同步和非同步两种。

氧合器：即人工肺。代替肺脏使静脉血氧合并排出二氧化碳。目前使用的有三种类型：①血膜式，血液散布在平面上形成血液薄膜，与氧气接触并进行气体交换，转碟式为其代表，可重复使用，但费时费力，目前国内已极少应用;②鼓泡式，血液被氧气(或氧与二氧合碳混合气)吹散过程中进行气体交换，血液中形成的气泡用硅类除泡剂消除，根据形态有筒式和袋式，是目前应用最广的，第四军医大学西京医院研制并生产的西京-87型氧合器，其主要部件性能达国际水平，为国内各医院欢迎;③膜式，用高分子渗透膜制成，血液和气体通过半透膜进行气体交换，血、气互相不直接接触，血液有形成分破坏少，其外形有平膜式和中空纤维式。

变温器：是调节体外循环中血液温度的装置，可作单独部件存在，但多与氧合器组成一体。变温器的水温与血温差应小于10～15℃，水温最高不得超过42℃。

贮血室：是一容器，内含滤过网和去泡装置，用作贮存预充液，心内回血等。

滤过器：滤过体外循环过程中可能产生的气泡、血小板凝块、纤维素，脂肪粒，硅油栓以及病人体内脱落的微小组织块等，不同部位应用滤过器的网眼各异。

体外循环心内直视手术，一般采用纵劈胸骨入路，纵行切开心包显露心脏，从心内注射肝素2～3mg/kg，经检测血液不凝后，顺序插升主动脉灌注管和下腔静脉，上腔静脉引流管，分别与已预充好的人工心肺机相应管道连接，即可开始外循环转流。体外循环预充，现在常规采用血液稀释法，预充液应考虑渗透压、电解质含量和血液稀释度三方面。血液稀释程度，各家掌握不一，血红蛋白5～10g%之间，血球压积10～30%不等。预充用的晶体液通常有乳酸林格氏液，生理盐水，50%葡萄糖液等，胶体液可选用ACD血、血浆，白蛋白等，还需加入钾、镁、碳酸氢钠以及抗菌素等。

体外循环方法，根据手术需要，可分为①常温体外循环，用于心内操作简单，时间短者。要求体外循环氧合性能好，能满足高流量灌注需要;②浅低温体外循环：采用体外循环血流降温，心内操作期间鼻咽温维持在28℃左右。心内操作即将结束时开始血液复温，鼻咽温至35～36℃时停止复温;③深低温微流量体外循环：多在心功能差，心内畸形复杂，侧技循环丰富的患者应用。鼻咽温降至20℃左右，心内操作关键步骤可将灌注流量降低，最低可达5～10ml/kg/分。既保持手术野清晰又防止空气进入体循环发生气栓。微量灌注实际上对机体是停止循环，要尽量缩短时间;④深低温停循环，主要用于婴幼儿心内直视手术和成人主动脉瘤手术。术中将体温降至20℃以下，停止血液循环，可提供良好的手术野，但需具备良好条件和熟练的灌注技术。

心内手术期间，为了便于精细操作，获得无血手术野，必须将升主动脉钳闭，阻断冠状动脉血液循环，这就使心肌处于缺血缺氧状态。早期手术死亡率高的主要原因之一就是心肌缺血坏死。为此，多年来许多学者致力于心肌保护的研究，以期在获得无血手术野的同时，又能使心肌得到妥善保护，术后恢复良好功能，目前应用最广的是全身中度低温，心脏局部深低温，主动脉内灌注冷停跳液法，全身温度维持在28℃左右。心肌温度维持在15～20℃，其方法是升主动脉阻闭后，由主动脉根部灌注配好的4℃冷停跳液，使心肌迅速停止活动，减少能量消耗，并每20分钟灌注一次，同时心包内以冰泥包裹，或4℃生理盐水循环灌注。因心内膜温度偏高，必要时行心腔内降温。

心内操作结束后，心脏复苏，停止体外循环，待循环稳定后，拔除心内插管，用鱼精蛋白中和肝素。

一、制定体外循环常规的意义

制定体外循环常规是为了规范体外循环各项工作的具体实施原则。

二、体外循环工作职责

(一)体外循环的安全性是心脏手术成败的重要因素之一。保证体外循环的顺利进行是体外循环工作的基本职责，体外循环灌注师应有高度的责任感，工作中一丝不苟，转流中坚守岗位。

(二)根据不同手术的要求，选择最合适的体外循环方法。控制最佳的体温，维持足够的血流量，保证满意的组织灌注量，保持通畅的静脉引流，维持血流动力学的稳定。

(三)充分利用各种监测手段，严密注视体外循环中可能出现的各种变化，维持酸碱平衡，维持电解质的稳定。采取有效的器官保护措施，尽量减少体外循环对病人的影响，使各项生理指标接近正常范围。

(四)保证氧合器足够的气体交换，体证体外循环机的正常和安全运转，避免出现体外循环的意外或事故。配合手术医师、手术步骤，与麻醉医师合作，共同努力使病人安全度过手术关。

三、术前准备

(一)明确术前诊断，手术名称。

(二)详细了解手术过程的基本步骤。

(三)制订体外循环具体实施方案。

四、术前需检查的内容

(一)详细了解病情资料：患者姓名、年龄、体重、身高、体表面积、住院号、病史、手术史、外伤史、过敏史。

(二)检查项目包括：

1、影象学检查：心脏X线照片、心脏B超、心血管造影。

2、心电图检查。

3、实验室检查：血常规、血型、心功能、肝肾功能、凝血机制、生化与电解质、输血前检查。

五、体外循环液体、药物的准备

1、乳酸林格式液，血定安

2、20%甘露醇，5%NaHCO3

3、25%MgSO4、10%KC1、白蛋白、抑肽酶、地塞米松(或甲基强的松龙)、肝素、甲磺酸酚妥拉明(立其丁)、硝酸甘油等。

六、血液稀释的应用

(一)血液稀释程度的标准

轻度稀释：HCT>0.30

中度稀释：HCT0.25~0.30

高度稀释：HCT0.20~0.25

重度稀释：HCT0.10~0.20

极度稀释：HCT<0.10

Hb与HCT的比例大约为1：3，浅低温一般选用轻度稀释，中度低温一般选用中度稀释，深低温一般选用高度稀释，重度与极度稀释一般不选用。

(二)进行血液稀释的基本要素

1、病人的体重

2、血容量

3、术前HCT(Hb)

4、预计转流时间的长短

5、降温的程度

(三)决定血液稀释的程度

常用的血液稀释计算公式：

1、晶体总量=预充晶体量+碳酸氢钠量+甘露醇量+回收停搏液中的晶体量。

2、预充胶体量=预充的人工和天然胶体总量+血浆量+库血量×(1-库血HCT)。

3、胶体总量=预充胶体量+患者血容量×(1-HCT)。

4、预充总量=晶体总量+预充胶体量+库血HCT×库血量

5、转中预计HCT=(转前HCT×血容量+库血HCT×库血量)/(血容量+预充总量)

6、转中预计Hb=(转前Hb×血容量+库血Hb×库血量)/(血容量+预充总量)

7、转中晶胶比=晶体总量/胶体总量。

8、预计库血量=[预计HCT×(血容量+预充总量)-转前HCT×血容量] / 库血HCT。

注：我们一般认为库血Hb为10g，库血HCT为40%

3、血容量的估计方法

体重≤10kg，80ml/kg;体重>10kg，75ml/kg;体重>50kg，70ml/kg。

七、预充液的配置

(一)预充液总量=氧合器(鼓泡肺：变温氧合部分+储血部分，膜肺：静脉储血器+氧合器)容量+ 动脉微栓过滤器容量+ 血泵(泵管或离心泵头)容量+ 循环管道的容量

(二)不同规格氧合器的预充液总量

大号氧合器(大号鼓泡和大号膜肺)：≥1300ml

中号氧合器(中号鼓泡)：1100ml

小号氧合器(小号鼓泡和小号膜肺)：800~900ml

Terumo小膜肺：600ml

Polystein小膜肺：500ml

(三)预充液成分的组成

1、预充液由胶体液、晶体液、血制品、各类药物组成。

2、预充液中晶体与胶体的比例

转流初期总体晶体/胶体比例为0.2～0.4:1，

3、常规预充液成分及用量

20%Mannitol：0.5g/kg

5%NaHCO3：3～5mmol/kg，10ml~100ml血

10%Kcl：1～1.5mmol/kg

25%MgSO4：体重×0.3ml，转流前加一半，开放前加一半

Heparine：4mg/100ml血，1mg/100ml晶体

八、体外循环方法的选择

1、常温体外循环：鼻咽温35～37℃

2、浅低温体外循环：鼻咽温32～35℃

3、中低温体外循环：鼻咽温26～31℃

4、深低温体外循环：鼻咽温20～25℃

5、超深低温体外循环：鼻咽温15～20℃

心肌保护

一、心肌保护的含义

体外循环心内直视手术中心肌保护是多方面的，简单概括为“慎于术前，严于术中，善于术后”。术前心肌保护工作主要为改善心功能，增加心肌能量贮备;术中主要是降低心肌氧耗，减轻或预防心肌缺血再灌注损伤;术后保证冠状动脉血供，控制心脏前后负荷，促进心肌顺应性的恢复。这其中关键是升主动脉阻断后的心肌保护。

二、心肌应用解剖和生理

(一)心肌应用解剖和生理

心外膜下3/4至4/5心肌的血液由冠状动脉直角分支斜行穿入，侧枝丰富。心内膜下1/4至1/5心肌经壁室小动脉直角穿入心肌，侧枝少，心肌受压时，此处血流易中断。心内膜心肌代谢较高，所以此处是易遭缺血损害的部位。

(二)影响心肌供血因素

心肌的血供可用公式表达：

其中Q为心肌血流量，Pc为冠状动脉压，Pim为局部心肌内压，R为血流阻力。舒张期P值最小，为心内膜血供主要时期，而收缩期近乎停止。成人心率过快，舒张期相对缩短，不利心内膜血供。

(三)心肌缺血时能量产生

缺血心肌的能量主要来源于无氧代谢的糖酵解。它不受限于糖元，而受限于ATP。而ATP的合成只有在磷酸肌酸尚未耗竭情况下方能进行。缺血心肌恢复主要决定于ATP和磷酸肌酸。心脏手术的心肌保护中心环节通过心肌机械活动停止有效降低能耗，其次通过低温进一使代谢率降低。

(四)心肌超微结构对心功能影响(图10-1-1)

心原纤维主要有四种参与收缩蛋白质，即肌球蛋白、肌动蛋白、向肌球蛋白和向凝蛋白。四者排列有序，是心肌收缩结构基础，过度扩张可使超微结构破坏，直接影响收缩。心脏手术要避免心肌过度膨胀和过度牵拉。

三、心肌缺血再灌注损伤

心内直视手术中，为了获得安静无血的手术野，需要暂时阻断冠状动脉循环血流。心肌在第一次阻断冠状动脉灌注，其缺血缺氧期细胞内的生化反应及超微结构改变并不十分明显。当解除主动脉阻断重新恢复冠状动脉血流后，则可出现严重的病理性心肌细胞损害和顽固性心律失常，心肌肥厚或术前存在冠状动脉供血不足的患者更为明显。这种在缺血期心肌改变不明显，而在重新灌注后才充分表现出来的心肌损害称之为“心肌缺血再灌注损伤”。

(一)心肌缺血再灌注损伤的表现

1、心律失常 可能与再灌注细胞内钙超载及细胞外钾减少有关。

2、细胞内钙超载：动物实验结扎冠状动脉60分钟未见细胞内钙离子含量增多，再灌注10分钟后细胞内钙离子含量增多10倍。

3、超微结构的变化 血流灌注心肌细胞的突发性水肿，质膜破坏，线粒体肿胀破裂，肌纤维收缩带坏死。未灌注的缺血梗塞区只见苍白松弛的肌纤维，细胞结构仍保存。

4、心肌酶漏出增加 再灌注冠状静脉窦及体静脉血中CK、LDH均增高。

5、不再流现象 在再灌注区常见部分小血管内皮细胞肿胀及白细胞堵塞而呈无复流状态。

6、心肌急性水肿，心肌顺应性降低。

7、心功能减退 表现为心室顺应性、收缩力、血压及心排量等均下降，严重者不能支持循环。

(二)心肌缺血再灌注损伤的机制

1、细胞内Ca2+超载 正常心功能有赖于心肌细胞内的钙稳态。心肌缺血期细胞内Na+增高是再灌注时Ca2+超载的基础。细胞内Na+增高激活了细胞质膜上的Na+-Ca2+交换蛋白，再灌注时随着Na+向细胞外移动，大量的Ca2+通过Na+-Ca2+交换机制进入细胞内，造成 细胞内Ca2+超载现象。细胞内Ca2+超载导致细胞损伤的机理为：

1)Ca2+激活膜磷脂酶A2，使膜磷脂分解，细胞质膜及细胞器膜均受损。

2)膜磷脂分解时产生的溶血磷脂抑制线粒体内ATP合成，而Ca2+又激活ATP酶，促进ATP分解，导致能量急剧减少。

3)细胞内Ca2+增高使肌纤维挛缩。

2、氧自由基(OFR)的大量产生 正常时线粒体内电子传递过程中可产生少量的OFR，但细胞内自由基清除剂超氧歧化酶(SOD)可将其清除，故不致造成损害。在心肌缺血时，能量消耗，ATP降解为AMP和腺苷，导致组织中次黄嘌呤堆积，在黄嘌呤氧化酶作用下生成黄嘌呤，从而为超氧化物阴离子自由基的生成创造了条件。当再灌注恢复氧供时，氧分子进入缺血组织，导致氧自由基的大量生成。与细胞质膜上的多链不饱和脂肪酸反应，发生脂质过氧化，可致细胞受损或死亡。

四、体外循环中与心肌缺血有关因素

(一)冠状动脉循环阻断时间

间断停搏液灌注都会造成心肌缺血性损伤，冠脉血流阻止时间越长，心肌损害越重，应尽快恢复心脏血流。

(二)心肌肥厚、心肌毛细血管明显降低，心肌内压增加，氧需增加，缺血耐受差。

(三)心室颤动

颤动时心肌机械活动仍存在，心肌因小血管间歇阻塞，心内膜下心肌组织压明显升高，需要12.0kpa(90mmHg)灌注压，才能维持心内膜下心肌灌注。

(四)心室内压特别是主动脉瓣关闭不全、心肌停搏、左室减压不畅，可造成心肌纤维过度牵拉，使其超微结构破坏。复跳时应避免心室过胀，有利于心肌尽快恢复。

(五)冠状动脉疾患

严重冠状动脉疾患、顺行灌注停搏液效果不佳，需配合逆行灌注。50岁以上心脏病患者都要警惕并发冠心病的可能。

(六)心肌疾患

心肌炎、风湿活动期、心肌代谢阻碍，缺血耐受明显降低。急性心肌梗塞患者死亡率高，如有可能尽量病情稳定后进行手术。

(七)血液摄氧能力低

主要发生在体外循环过度稀释或辅助循环自身肺氧合能力不佳时，使冠状动脉氧供减少，心肌缺氧缺血。

(八)冠状动脉栓塞

有气栓、血栓、油栓、粥样斑块等，微栓主要到达心内膜下心肌，广泛时可造成心肌梗塞。

五、心肌保护的原理

(一)心脏停跳液原理

绝大多数医院都采用化学停搏液方法进行体外循环中的心肌保护。它通过高钾，使心脏迅速停跳，减少心脏在停跳前因电机械活动所造成的能量损耗。化学停搏液中的能量物质以及其它药物在心脏停搏期间，为心肌提供代谢底物，维持心肌细胞的结构完整及细胞膜离子泵功能正常，保持正常的钠、钾、钙等离子跨细胞膜离子梯度。化学停跳液使心内直视手术中心肌耐受缺血的安全时限得以延长，预防或减轻心肌缺血再灌注损伤。

(二)心脏停搏液种类

现在国内外常用的停搏液主要有以下几种：

1、单纯晶体停搏液。

2、晶体停搏液+红细胞。

3、晶体停搏液+氧气。

4、晶体停搏液+血液(或氟碳血)。

(三)停搏液中各种成份及其意义

1、钾离子 它是化学停跳液中的重要成份。心肌细胞的静息电位取决于跨膜K+浓度梯度，当细胞外K+浓度升高后，跨膜K+梯度下降使膜电位的负值下降，Na+流入细胞内的速度减慢，结果使动作电位的上升速度、幅度及传导速度均减少。当膜电位降至50mv时则Na+通道停止工作，Na+被阻止在细胞外，不能产生及传播动作电位。维持电位在此水平可使心脏处于舒张期停搏。晶体停跳液中K+最佳浓度为15～20mmol/L，血液停跳液中K+为20～30mmol/L。

2、镁离子 镁离子是细胞内许多酶的激活剂，是许多酶的辅助因子。细胞外高镁时，镁离子可通过竞争心肌细胞膜上的钙离子通道上的受体，阻止钙离子进入细胞内而产生停搏作用。研究表明，晶体停跳液中理想的镁离子浓度为15mmol/L。

3、钙离子 钙离子是肌动凝蛋白相互作用时不可缺少的因子，而且细胞膜的完整及细胞内许多生理作用也需要钙离子参与。要适当控制钙离子在停搏液中的浓度，婴幼儿在此方面显得尤为重要。晶体停搏液中适宜的钙离子浓度为0.5～0.6mmol/L左右，成人含血停跳液钙浓度可为零。

4、钠离子 停跳液中钠离子适宜浓度为100～120mmol/L。细胞外Na+浓度过高会引起心肌细胞水肿，而细胞外Na+过低会影响心肌细胞Na+-Ca2+交换机制，导致细胞内Ca2+的大量积聚。

5、膜稳定剂 普鲁卡因、糖皮质激素等有一定的细胞膜保护作用，可以增加心肌保护的效果。

6、能量代谢底物 许多研究表明，心肌缺血期间如果提供一定的能量代谢底物，例如葡萄糖、高能磷酸化合物(ATP，CP)、氨基酸(谷氨酸)等，有助于对细胞形态及功能的保护，减轻缺血再灌注损伤，在温血灌注尤为重要。

7、钙通道阻滞剂和氧自由基清除剂 心肌缺血再灌注损伤的主要机制是钙超载和氧自由基的作用，在停跳液中加入钙通道阻滞剂(异搏定、硝苯吡啶等)或氧自由基清除剂(甘露醇、别嘌呤醇、中药丹参等)有良好的心肌保护效果。

(四)停跳液灌注途径(图10-1-1)

1、经升主动脉根部灌注(顺灌)。

2、经冠状静脉窦或右心房灌注(逆灌)。

3、顺逆灌注结合的方法。

4、经搭桥血管灌注。

六、心肌保护主要方法

(一)冷晶体停跳液

1、冷晶体停跳液机理 以高钾浓度灌注心肌，使跨膜电位降低，动作电位不能形成和传播，心脏处于舒张期停搏，心肌电机械活动静止。晶体停跳液的低温使心肌基本代谢进一步降低，能耗进一步减少。上述二方面增加心肌缺血耐受能力。停跳液以ST.Thomas 停跳液为基础，其成份前面已叙述。

2、冷晶体停跳液优点 心肌保护效果确实，操作简单、实用。

3、冷晶体停跳液不足 不能为心肌提供氧和其它丰富营养物质;缺乏酸碱平衡和胶体的缓冲;大量灌注时如回收可造成血液过度稀释;如果丢弃可导致血液丧失，不能满足严重心肌损伤的心肌保护的需要。

(二)含血停跳液

1、使心脏停搏于有氧环境，避免心脏停跳前短时间内电机械活动对ATP的消耗。

2、心脏停跳期间有氧氧化过程得以进行，无氧酵解降到较低程度，有利于ATP保存。

3、较容易偿还停跳液灌注期间的氧债。

4、含血停跳液含有丰富的葡萄糖、乳酸、游离脂肪酸等，为满足心肌有氧氧化和无氧酵解提供物质基础。

5、血液中的胶体缓冲系统、生理水平的电解质，有利于维持离子的正常分布以及酸碱平衡的稳定。

6、血液中的红细胞可改善心肌微循环，对消除氧自由基等有害物质有一定作用。

7、血液和晶体心肌停跳液的比较

氧合血 晶体

氧含量

胶渗压

缓冲碱

丰富

较合理

丰富

极少

零

少量

多种灌注方法

灌注压力和容量

对转中血容量

常规操作

专用器械

适应性强

可控性好

影响小

简单

必需

适应性差

可控性差

影响大

复杂

不需

(三)冠状静脉窦逆行灌注

1、概念 停跳液从主动脉根部经冠状动脉窦顺行灌注简称顺灌(ACP)，停跳液从右房经冠状静脉窦逆行灌注简称(RCSP)。

2、RCSP优越性 在冠状动脉严重狭窄或完全阻塞时，ACP的最大缺点是心脏停搏液分布不均匀，因此减弱其在冠状动脉旁路术中对危险心肌的保护作用;RCSP不依赖冠状动脉的通畅情况，在保护左室危险心肌方面优于ACP。

3、RCSP的应用解剖和生理

1)冠状静脉系统是无瓣膜管道，静脉通过毛细血管及窦状隙与心肌细胞交通。

2)粥样硬化病变不累及冠状静脉系统。

3)RCSP能提供正常心肌需氧量的14～25%，在15℃的低温停搏状态，心肌仅需正常情况的3%需氧量。结合局部深低温，RCSP可保证心脏停搏期间心肌的需氧量。

4)RCSP时心肌停跳液一部分经毛细血管床从冠状动脉窦(主要是左冠状动脉窦)流出，另一部分则经Thebesius氏窦状隙血管系统直接引流至右心腔。前者与后者之比为1:3;前者是营养心肌的主要途径，后者在冲掉无氧代谢产物方面有较大的意义。

5)也有小部分心肌停跳液由窦状隙血管流入左室，由心前静脉流入右房。

4、RCSP的操作技术

1)直视插管 在主动脉阻断后,于右房前壁距房室沟1cm处做约2～3cm的平行切口,直视下置导管于冠状静脉窦。

2)闭式插管 在右房壁或右心耳先做一荷包缝合,然后通过荷包插导管于冠状静脉窦。

3)注意事项 导管切勿插入过深，以免气囊堵塞心小静脉开口，影响灌注效果。主动脉根部在灌流过程中插管引流心肌停跳液。灌注总量每次250～800ml。每间隔20～30分钟补充灌注一次。灌注压力不宜超过8kPa(50mmHg)，否则静脉窦可因压力过高而破裂、出血。

5、RCSP的不足之处

1)RCSP对右室及部分室间隔不能提供良好保护，ACP结合RCSP效果好。

2)操作繁琐。

3)冠状静脉窦易损伤。

6、冠状静脉窦逆行灌注的优点和缺点

优点

缺点

1 冠状动脉严重狭窄心肌保护较佳，

心功能在术后维持良好

2 无需主动脉穿刺;冠状动脉严重阻塞时不会因强行高压灌注进一步损伤冠状动脉

3 逆灌可将气栓或其它栓子冲出

4 可连续灌注而不中断手术

5 改善心内膜灌注，减轻坏死和酸中毒

6 再次搭桥患者操作更方便

1 可能造成冠脉静脉窦撕裂伤

2 压力过高，可造成心肌水肿

3 操作器械增多，步骤繁琐

4 心脏停跳慢

5 心电图可产生房室传导阻滞

6 右心室和室间隔灌注效果不理想

7 短时间手术，轻症患者不宜采用

8 逆灌管价格高

9 冠状动脉阻塞90%，逆灌优势方能得到充分体现

(四)不成熟心肌保护

1、不成熟心肌的生理及病理特点

1)结构、功能和代谢的差异

(1)不成熟心肌细胞较小，细胞内肌原纤维少，肌浆网稀疏，T管密度较低，心肌细胞含水量高，糖原颗粒丰富，心肌内非收缩物质所占比重高，质膜面积和细胞容积的比值高。

(2)不成熟心肌的收缩力较弱，顺应性较差，功能储备较少。

(3)不成熟心肌内高能磷酸盐含量高，糖原分解和无氧酵解的能力强，其能量来源主要依靠葡萄糖或糖原的有氧分解和无氧酵解。而成熟心肌主要依靠游离脂肪酸的?氧化供能。不成熟心肌内钙较少，对细胞外钙依赖性大。

2)缺血、缺氧的耐受性高

(1)不成熟心肌内糖原含量高，糖酵解能力强，在缺血时，心肌产生的ATP可维持较长时间的细胞内环境及结构的稳定。

(2)不成熟心肌收缩力较弱，所以因电机械活动而消耗的能量较少。

(3)不成熟心肌耐受低PH能力较强。

2、停跳液对不成熟心肌的保护作用

(1)不成熟心肌的心脏体积较少，心室壁较薄，心脏的表面积和体积之比值较成熟心脏大，故心肌降温比成熟心肌快而均匀。单独低温保护对不成熟心肌的保护作用明显优于成熟心肌。

(2)晶体停跳液能减少心肌的能量消耗，保存心肌功能，可以增加低温对不成熟心肌的保护作用。

(3)不成熟心肌缺血缺氧耐受力强，低温保护效果较好，灌注间隔频繁，可加重心肌水肿。

(4)钙离子浓度对未成熟心肌保护有积极意义。

(五)温血停跳

温心外科指在常温体外循环和连续灌注温氧合血心停跳液心肌保护下进行心内直视手术。

1、温血停跳主要理论基础

1)工作及停跳后心肌氧耗的特点 心肌耐量消耗主要用于其收缩时的电机械活动，心脏停搏以后其氧耗量仅为工作状态的10%。低温虽然能降低心肌的基础代谢率，增加对缺血的耐受性，但在心脏电机械活动停止以后，温度要降低到11℃才具有进一步减少心肌氧耗的作用。

2)低温对心肌有害作用以及对含血停跳液的影响 低温可降低细胞膜脂质液态性，抑制细胞膜酶的功能，影响其通透性及运输功能，抑制心肌耐量产生和利用等;低温下血红蛋白氧离曲线左移，冠状动脉血管反应能力下降，阻力增加;红细胞变形能力差，限制冷血停跳液的供氧作用，并易造成微血管栓塞，影响微循环灌注等。

3)心肌缺血再灌注损伤的机制等方面 温血诱导停跳及开放升主动脉前温血灌注有利于心肌能量的保存、再生及心功能的恢复。

2、温血停跳技术的要点

1)基本方法 大多数医院采用温血停跳液(37℃)和晶体停跳液按4:1比例混合，首次采用高钾(K+浓度20～25mmol/L)诱导停跳，灌注速度为300ml/min，共5～7分钟;然后用低钾(K+浓度7～9mmol/L)维持，灌注速度为75～125ml/min。根据术中心电有无活动可持续或间断灌注。灌注方式可选则顺灌(主动脉根部)、逆灌(冠状静脉窦)以及顺逆灌结合等方法。

2)温血停跳的其它方法

(1)温血停跳液诱导停跳+冷晶体或冷血停跳液间断灌注。

(2)冷晶体停跳液间断灌注+升主动脉开放前温血灌注。

(3)温血诱导停跳+冷停跳液维持+升主动脉开放前温血灌注。

3、温血停跳存在的问题

1)持续血停跳液灌注可造成手术视野出血，影响手术操作。

2)术后高钾，这是由于连续高钾灌注停搏液所致。术后高钾影响心脏复苏，增加处理上的困难。

3)低钠性血液稀释 术中为维持灌注压或量，使用较多的晶体液时可导致低钠血液稀释。

4)炎性介质活动性高，神经并发症发生率较高。

温血和冷血停跳液效果的比较

温血 冷血

氧代谢 合理 抑制

停跳液分布 均匀 不均匀

心肌保护 好 待完善

灌注方法 连续性 间断

手术视野 不清晰 清晰

高钾血症 易产生 少见

炎性介质 反应活跃 抑制明显