高碳酸血症

最初报道PHY于1965年，由Bendixen和他的同事偶然发现，在pH值>7.20～7.25，PaO2正常、PaCO2>100 mm Hg情况下患儿存活了。此后Darioli和Perret报道了PHY第1次被用于严重的急性哮喘患者，采用低呼吸频率6～10次/min、低潮气量8～12 ml/kg，防止PIP超过50 cmH2O，患儿PaCO2达90 mm Hg、持续24 h，未发现有威胁生命的气压伤，而且全部存活；最近几年将PHY用于ARDS取得令人满意的结果,PIP<40 cmH2O，潮气量4～7ml/kg，PaCO2维持于66.5（38～158）mm Hg，偶有120 mm Hg以上，pH 值7.26（6.79～7.45）并未纠正酸中毒，其并发症的发生率较预期低。提示PHY可能改善预后。

严重呼吸衰竭的成人应用低通气维持较高的PaCO2即PHY，避免了肺的损伤。用于早产儿是否可以有相同的效果？有两份回顾性研究显示新生儿期使用高通气量的呼吸支持、低水平的PaCO2促进肺损伤、增加脑出血、脑瘫发生的危险，反之一定范围的高碳酸血症可降低这种并发症。然而，由于对PHY的临床认识不足及副作用的顾忌，一直未用于临床实践。直到1995年Jobe的前瞻性试验及一些作者的推荐，才在儿科中开始应用。

高碳酸血症对心血管系统的效应早在1910年，Jerusalem和Starling对离体的动物心脏进行实验，证明高碳酸血症可产生心肌急性损害。主要表现是收缩力减低。最近Walley 描述了麻醉狗心血管系统对急性高碳酸血症的反应，显示呼酸时改变左室收缩末期压力-容积关系，产生左室收缩力下降伴收缩末期和舒张末期容积增加；同时兴奋血管运动中枢，使心率增加,结果其心输出量无明显的改变。PHY通过局部代谢产物CO2引起冠状血管扩张，增加冠脉血流，为心肌供氧，尤其对心力衰竭时有益。但能否用于心力衰竭，尤其涉及缺血性心脏病，还需做进一步的研究。在试验动物及人麻醉时，吸入CO2或存在急性肺泡通气量减少，可发现心输出量、心率、收缩容积增加，提示CO2对心肌机械运动的抑制作用与对血管运动中枢（通过刺激交感神经和儿茶酚胺的分泌）直接效应间的平衡作用。

[1] 脑细胞内酸碱平衡的变化：多数情况下，高碳酸血症的最初几小时内，脑细胞内pH值在正常范围，而细胞外pH值将或多或少的有一些变化，由于肾脏的代偿,1～3 d又达新的稳定状态。

[2] 神经细胞氧代谢的变化：高碳酸血症对脑组织氧的消耗效应可能与生物种类、有无窒息、组织PCO2水平等特殊情况有关。如鼠的实验结果显示：PaCO2是80 mm Hg时，脑氧消耗增加，160 mm Hg时脑氧消耗正常，240 mm Hg时脑氧消耗降低。最近一项临床研

究显示，在心肺分流期间，低氧血症伴轻度急性高碳酸血症（PaCO2 68 mm Hg）降低30%的脑氧消耗。

[3] 高碳酸血症时脑血流的变化：Kety和Schmidt认为，PaCO2的急性变化对脑血流有较大的影响。中度高碳酸血症时，PaCO2每增加1 mm Hg脑血流增加6%；当PaCO2达80～120 mm Hg时，脑血流较少增加，这种反应在5～15 min迅速达高峰。继发于脑血流的增加，可致颅内压升高，但对脑脊液的产生速度并没有影响。研究显示，高碳酸血症时，通过神经元性一氧化氮合成酶诱导产生的一氧化氮，对脑血管扩张、脑血流改善起重要作用。高碳酸血症对未成熟动物及早产儿脑血流的效应有所不同。动物实验提示，脑血流对高碳酸血症的反应，在新生动物不比成年动物反应大；而在早产儿，脑血流对CO2的反应则比成人更强烈。据报道，早产儿的PaCO2每增加7.5 mm Hg，脑血流增加52%～67%。其原因可能系婴儿出生时即存在相对收缩状态的脑动脉床，生后最初几天则被激活处于相对舒张状态。

急性高碳酸血症可降低骨骼肌的收缩力（尤其是膈肌），进一步的效应是降低耐力。慢性高碳酸血症也可显示肌力下降，但氧分压正常的急性PHY则报道较少,可刺激肾上腺髓质分泌肾上腺素、去甲肾上腺素,也可使ACTH、醛固酮及抗利尿激素的分泌增加。

只要血氧饱和度正常，PCO2从75～110 mm Hg缓慢上升，不会引起明显的临床症状。现从一些资料来认识机体对正常血氧时急性呼吸性酸中毒的耐受程度，以得出一个可允许性高碳酸血症的范围。

[1] 动物实验：早在1960年，Graham等对15只麻醉的幼犬行气管插管，在吸氧前提下给予一定浓度的CO2。二氧化碳浓度(FiCO2)逐渐升高，每5 min升高5%。在FiCO2≤0.6时，所有实验动物的血液动力学稳定；FiCO2=0.65时，两例低血压、死亡；FiCO2=0.70时，动物的PaCO2≥500 mm Hg,pH值在6.2～6.5，通过缓慢降低FiCO2至正常，13只实验幼犬皆存活，无严重心律失常发生。

[2] 临床研究：众所周知，吸入一定量的CO2可以刺激呼吸，当FiCO2达0.50时可引起轻度呼吸性酸中毒，此时正常人可耐受几 h。Sechzer等曾做一临床实验，健康自愿者在10～20 min 内吸入7%～14%CO2，结果最大的PaCO2达101 mm Hg；当PaCO2>80 mm Hg时，多数受试者意识丧失。但在高碳酸血症期间及恢复到正常状态，皆未发现心血管不稳定及严重的心律失常。在现代辅助呼吸及监护技术诞生之前，尤其在外科手术期间，常常发生急性严重高碳酸血症。在一组报道中,22例吸入性麻醉者发生严重的呼吸性酸中毒（PaCO2达160 mm Hg pH值≤7.00），7例出现严重的室性心律失常；PaCO2在80 mm Hg以上、pH值在7.2～7.0之间，数分钟内无任何副作用出现。在1990年Goldstein等报道5例儿童高碳酸血症。在35 min至2 d内，PaCO2升至155～269 mm Hg，pH值 6.76～7.10。在高碳酸血症期间无低氧血症。虽然PaCO2较高pH值较低，但临床上仅有暂时的神经系统抑制,表现为反应迟钝或昏迷。无远期的神经系统后遗症,预后较好。在最近一项研究中，5例机械通气的婴儿,

在35～420 min内PaCO2≥150 mm Hg，其中4例pH值≤6.0，另一例pH=7.1。仅有的临床表现是神经系统抑制，无抽搐，心血管系统稳定或无心律失常。