5%轉化糖電解質注射液對擇期長時間顱腦手術患者能量代謝的影響

劉 悅， 李曉云，康榮田*，韓金麗

(1.河北醫科大學第二醫院麻醉科,河北 石家莊 050000；2.河北省保定市第七醫院消化內科,河北 保定 072150)

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·論 著·

5%轉化糖電解質注射液對擇期長時間顱腦手術患者能量代謝的影響

劉 悅1， 李曉云1，康榮田1*，韓金麗2

(1.河北醫科大學第二醫院麻醉科,河北 石家莊 050000；2.河北省保定市第七醫院消化內科,河北 保定 072150)

目的通過觀察5%轉化糖電解質注射液對神經外科擇期手術患者血糖、胰島素、C肽、游離脂肪酸、堿剩余(base excess,BE)值的影響，評價其對擇期手術患者術中能量代謝的影響，探討轉化糖5%電解質注射液在手術中的合理應用，為其臨床應用提供一定的參考。方法擇期行顱腦手術患者60例，ASA分級Ⅰ～Ⅱ級，麻醉時間>6 h。將患者隨機分為3組，即轉化糖電解質(invert sugar,IS)組、葡萄糖鹽水(glucose solution,GS)組和生理鹽水(normal saline,NS)組，每組20例。患者入室后監測無創血壓、心率(heart rate，HR)、心電圖、氧分壓、腦電雙頻譜指數(bispectral index,BIS),開放靜脈液路，輸注乳酸林格液行靜脈全身麻醉誘導。于氣管插管后行右股靜脈穿刺置管，足背動脈穿刺連接傳感器行有創動脈血壓監測。待循環穩定后，GS、IS、NS組分別給予相應的液體500 mL，以8～10 mL·kg-1·h-1勻速滴注完畢，而后不再給予任何含糖液體。3組受試者分別于輸注相應液體前0 h(T0)，輸注250 mL時(T1)，輸注后0 h(T2)、1 h(T3)、3 h(T4)，抽取靜脈血測定血糖、胰島素、C肽、游離脂肪酸、BE值，若測得血糖濃度>10 mmol/L，則于液體中加入胰島素3 U。若T3時刻，血糖仍>10 mmol/L，則將其排除本研究，對其監測血糖行胰島素治療。記錄患者的性別、年齡、身高、體質量指數，抽血即刻的血壓、HR、BIS值，術中出血量，術中液體輸注量，麻醉時間，術中各組追加胰島素的例數及百分比。結果3組血糖均呈從T0～T1升高到T4逐漸降低的過程，升高的峰值都在T1，但升高幅度不同；3組的胰島素和C肽均先升高后逐漸降低，IS組和GS組升高的峰值在T2，NS組升高的峰值在T1；IS組和GS組的BE值從T0～T3呈逐漸下降，至T4又升高，NS組平穩稍降低。3組的血糖、胰島素、C肽和BE值在組間、時點間、組間·時點間的交互作用差異均有統計學意義(P<0.01)。3組游離脂肪酸均有上升和下降波動趨勢，但3組游離脂肪酸在組間、時點間、組間·時點間的交互作用差異均無統計學意義(P>0.05)。結論5%轉化糖電解質注射液易將血糖、胰島素和C肽水平維持在臨床允許范圍之內，更適于為擇期長時間顱腦手術患者提供能量。

神經外科手術；轉化糖電解質注射液；能量代謝

麻醉手術中患者的液體治療是保證手術患者生命體征及內環境穩定的重要措施之一。大腦具有高代謝的特征，氧和能量儲備有限，長時間的手術及術前禁食水，不僅會干擾機體水電解質的平衡，也會導致能量代謝的紊亂[1-2]。轉化糖是一種新型的糖類能源，在20世紀40年代，轉化糖在國外已經廣泛用于臨床，直到2000年以后國內才開始應用，近年來有觀點指出轉化糖既擁有葡萄糖和果糖的益處，有利于維持血糖穩態，又可作為非胃腸道能量補充劑安全應用于臨床，但轉化糖電解質注射液對術中患者血糖及能量代謝的影響報道較少[3-4]。本研究通過比較患者在術中輸入5%轉化糖電解質注射液、葡萄糖氯化鈉注射液和生理鹽水后機體代謝指標的變化，觀察轉化糖對機體能量代謝的影響，旨在為臨床長時間手術患者選擇合適的糖類能源提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機選取河北醫科大學第二醫院2013 年3—12月行擇期顱腦手術的患者60例，年齡20～60歲，體質量50～70 kg，體質量指數(body mass index,BMI)18.5～24.9 ，美國麻醉師協會(American Society of Anesthesiologists,ASA)分級Ⅰ～Ⅱ級，麻醉時間>6 h；無糖尿病和其他代謝性疾病史，無痛風和遺傳性果糖不耐受病史，肝腎功能、電解質和心肺功能均正常。將患者隨機分為3組：轉化糖電解質(invert sugar，IS)組 20例，男性12例，女性8例，年齡25～60歲，平均(50±7)歲；葡萄糖生理鹽水(glucose solution ，GS)組20例，男性10例，女性10例，年齡23～58歲，平均(49±7)歲；生理鹽水(normal saline,NS)組20例，男性9例，女性11例，年齡22～59歲，平均(50±7)歲。3組性別、年齡差異均無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

本研究已獲醫院醫學倫理委員會批準，并與患者及其家屬簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 麻醉監測 患者術前常規禁食水，禁食水期間不給予任何含糖液體。均采用全憑靜脈麻醉，無術前用藥，入室后監測無創血壓、心電圖、心率(heart rate，HR)、血氧飽和度、腦電雙頻譜指數(bispectral index，BIS)，常規開放靜脈液路，輸注乳酸林格液。IS組術中輸注5%轉化糖電解質注射液500 mL，GS組術中輸注5%葡萄糖氯化鈉注射液500 mL，NS組術中輸注0.9%生理鹽水500 mL。

1.2.2 麻醉方法 靜脈注射阿托品0.5 mg，咪達唑侖0.05～0.1 mg/kg，舒芬太尼0.3～0.4 μg/kg，順阿曲庫銨0.15～0.2 mg/kg，丙泊酚1～1.5 mg/kg后行氣管插管機械通氣，調節潮氣量為8～10 mL/kg，呼吸頻率10～12 次/min。監測呼氣末二氧化碳，通過調整呼吸頻率和呼吸參數，使其維持在35～45 mmHg。麻醉誘導后，行右股靜脈穿刺置管，足背動脈穿刺連接傳感器行有創動脈血壓監測。術中麻醉維持用丙泊酚2～6 mg·kg-1·h-1，瑞芬太尼0.1～0.3 μg·kg-1·min-1，間斷給予順阿曲庫銨維持肌肉松弛。調整麻醉藥物的用量，使BIS值維持在40～60。待循環穩定后，GS組、IS組、NS組分別給予5%葡萄糖氯化鈉注射液500 mL(石家莊四藥有限公司，批號：1402161703 )、5%轉化糖電解質注射液500 mL(上海海尼藥業有限公司，批號：1311078)及0.9%氯化鈉注射液(石家莊四藥有限公司，批號：1401021403)500 mL，以8～10 mL·kg-1·h-1勻速滴注完畢，而后不再給予任何含糖液體。分別于輸注相應液體前 (T0)，輸注250 mL時(T1)，輸注完畢后0 h(T2)、1 h(T3)、3 h(T4)抽取股靜脈血 5 mL，取1 mL行血氣分析，剩余4 mL高速離心(3000 r/min)10 min，取上清液分為兩等份，-20 ℃保存備檢。

1.3 觀察指標 ①記錄3組患者性別、年齡、體質量、BMI、麻醉時間、術中輸注液體總量、術中出血量。②記錄各抽血時間點患者的HR、收縮壓、舒張壓、平均動脈壓及BIS值。③記錄3組患者T0～T4各時間點的靜脈血糖，堿剩余(base excess,BE)值應用血氣分析儀(北京現代沃爾經貿有限責任公司，Cobas b 221，中國)測定，血清胰島素、C肽應用化學發光免疫分析儀(德國西門子，IMMULITE2000，德國)放射免疫法測定，血清游離脂肪酸應用酶標儀(美國BIO-TEK，ELx800，美國)ELISA法測定；當測定的血糖>10 mmol/L時，液體中加入胰島素3 U。

1.4 統計學方法 應用SAS 8.0軟件進行統計學分析。計量資料比較采用重復測量設計資料的方差分析；計數資料比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

3組血糖均呈從T0～T1升高到T4逐漸降低的過程，升高的峰值都在T1，但升高幅度不同；3組的胰島素和C肽均先升高然后逐漸降低，IS組和GS組升高的峰值在T2，NS組的升高峰值在T1；IS組和GS組的BE值從T0～T3呈逐漸下降，至T4又升高，NS組平穩稍降低。3組的血糖、胰島素、C肽和BE值在組間、時點間、組間·時點間的交互作用差異均有統計學意義(P<0.01)。3組游離脂肪酸均有上升和下降波動趨勢，但3組游離脂肪酸在組間、時點間、組間·時點間的交互作用差異均無統計學意義(P>0.01)。見表1。

表1 3組血糖、胰島素、C肽、BE值和游離脂肪酸比較

Table 1 Comparisons of blood glucose ，insulin，C-peptide，BE value and free fatty acids of patients among three groups

組別血糖(mmol/L)T0T1T2T3T4IS組6.10±0.519.70±2.129.42±1.316.63±1.215.90±0.61GS組6.12±0.4213.32±1.5111.90±0.626.90±0.925.91±0.82NS組6.01±0.815.62±0.335.51±0.205.51±0.525.82±0.81組間F=157.299 P=0.000時點間F=228.441 P=0.000組間·時點間F=172.314 P=0.000

表1 (續)

3 討 論

麻醉、手術、創傷等應激狀態下，機體的兒茶酚胺、皮質醇、生長激素的分泌會增加，從而導致胰島素的相對分泌不足，機體還會發生胰島素抵抗，使葡萄糖利用率下降，體內血糖水平升高，機體代償性分泌過多的胰島素產生高胰島素血癥[5]。胰島素抵抗影響機體代謝，與術后感染和心血管系統并發癥密切相關[6]。5%的轉化糖電解質注射液中含有2.5%的果糖和2.5%的葡萄糖。同樣濃度的轉化糖比葡萄糖供能更高效更快速。果糖在體內的代謝不受胰島素的控制，與葡萄糖相比果糖更易形成糖原，有利于細胞在缺血缺氧狀態下的能量代謝以及對葡萄糖的利用[7-8]。有研究表明，果糖對血糖的影響與生理鹽水相比，差異無統計學意義[9]。轉化糖中的葡萄糖也是必不可少的，因為果糖不能通過血腦脊液屏障，腦組織高度依賴葡萄糖供能，同時腦組織和紅細胞在用葡萄糖供能時，不需要依賴胰島素。因此理論上講，對于處于外科應激狀態下胰島素抵抗的患者，使用轉化糖既能為腦組織和紅細胞供能，也能使果糖為外周組織提供能量，減少或避免脂肪和蛋白質的消耗。

腦組織的神經活動所需的能量幾乎完全依靠葡萄糖，體內血糖水平偏低時會使機體的神經功能受損。本研究結果顯示，輸注轉化糖電解質注射液后會引起血糖升高，轉化糖電解質注射液與葡萄糖氯化鈉注射液均引起了體內血糖水平的明顯升高。趙兵等[10]曾對轉化糖電解質注射液用于兒童術中補液進行了研究，對輸液前后血糖變化進行了比較，顯示轉化糖引起的血糖波動小于葡萄糖。付少明等[11]在轉化糖電解質注射液對擇期手術患者血糖及電解質的影響的研究中，使用10%含糖液250 mL于30 min內輸注，于輸注相應液體后2 h抽血檢測，IS組血糖水平恢復至給藥前水平，GS組血糖水平未恢復。本研究結果與上述報道一致。

胰島素是由胰島β細胞分泌的一種蛋白質激素。本研究結果顯示，輸注轉化糖和葡萄糖注射液后會引起胰島素水平的明顯升高。本研究中由于考慮到高血糖對機體的不良影響，在測得患者血糖高于10 mmol/L后，追加了外源性胰島素。

C肽由胰島β細胞分泌，它與胰島素有一個共同的前體——胰島素原，體內的C肽和胰島素呈等分子關系。本研究中由于部分患者加用了外源性胰島素，所以血C肽濃度可以更準確地反映機體自身所釋放的胰島素的濃度。C肽的正常值為0.6～3.8 μg/L。本研究結果顯示，T1、T2點GS組的C肽水平高于IS組，兩者均高于NS組；T3、T4點GS組與IS組的C肽水平差異無統計學意義，但均高于NS組和基礎值。轉化糖和葡萄糖在提供相同能量時，轉化糖引起的體內C肽水平變化要比GS組小，間接反映了機體內胰島素的分泌情況。

BE不受呼吸因素的影響，是反映內環境和代謝狀況的重要指標之一[12]。本研究IS組與GS組BE值下降,是由于輸入含糖液后機體產生二氧化碳較多,呼吸商增加，機體會呈現偏酸的現象；同時糖代謝產生的乳酸、丙酮酸等代謝產物可能與BE值降低有關。曾有研究證實5%的果糖輸注速度控制在4 mL/min不影響血乳酸和尿酸水平；10%轉化糖注射液輸注速度在2.5 mL·kg-1·h-1時，pH值在輸液前后無明顯變化。本研究中輸注速度略大于上述研究提及的輸注速度，考慮是機體BE值下降的原因；雖然BE值下降差異有統計學意義，但仍在臨床允許的范圍內。

游離脂肪酸是中性脂肪分解的產物。當肌肉活動所需能源——肝糖耗盡時，脂肪組織會分解中性脂肪成為游離脂肪酸來充當能源使用。本研究中各組之間，各時間點之間游離脂肪酸的濃度變化差異無統計學意義。因此，正常成年人在術前禁食水期間及術中并未出現明顯的脂代謝增加。

總之，5%轉化糖電解質注射液易將血糖、胰島素和C肽水平維持在臨床允許范圍之內，更適于為擇期長時間顱腦手術患者提供能量。

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Effect of 5% multiple electrolytic and invert sugar injection on the energy metabolism in patients of elective craniotomy

LIU Yue1， LI Xiao-yun1， KANG Rong-tian1*， HAN Jin-li2

(1.Department of Anesthesiology, the Second Hospital of Hebei Medical University, Shijiazhuang 050000, China; 2.Department of Gastroenterology, the Seventh Hospital of Baoding City, Hebei Province, Baoding 072150, China)

Objective To observe the effect of multiple electrolytic and invert sugar injection on blood glucose,insulin, C-peptide, base excess(BE)， free fatty acids in patients undergoing operation of neurosurgery. To evaluate the effect on energy metabolism in patients and provide experience for clinical application. Methods Sixty patients, ASA Ⅰ-Ⅱ, anesthetic time more than 6 hours undergoing elective craniotomy were randomly divided into three groups: invert sugar(IS) group, glucose(GS) group, normal saline(NS) group(n=20). The patients' vital signs were monitored such as non-invasive blood pressure, heart rate(HR), electrocardiogram, oxygen saturation, the depth of anesthesia(BIS) in operating room. After openning the vein liquid path, the anesthesia was induced. The patients underwent tracheal intubation and mechanical ventilation. The right femoral vein was punctured, and dorsalis pedis artery puncture of invasive arterial blood pressure was monitored. After the circulation stability, GS, IS, NS groups were given sodium chloride and cextrose injection 500 mL, 5% multiple electrolytic and invert sugar injection 500 mL and 500 mL physiological saline in one hour, then no sugary liquid was given . Blood glucose, blood insulin, C-peptide, free fatty acid concentrations and BE value were measured at the time of 0 hour(T0) before the corresponding fluid infusion, infusion of 250 mL(T1), 0 hour after infusion(T2), 1 hours after infusion(T3), 3 hours after infusion(T4). If the measured blood glucose concentration is higher than 10 mmol/L at T3, then that case will be excluded in the study and will be treated with insulin for measuring blood glucose. The patients' gender, age, weight，BMI, blood pressure, HR, BIS immediately at drawing blood were recorded. Bleeding and infusion with liquid in operation were amounted. The number and percentage of patients who got additional insulin was amounted.Results The blood glucose was increased from T0, reached the peak at T1and was decreased to T4in the three groups. But the increased extent was different.The insulin, C-peptide in the three groups were all increased and then decreased. The peak increased in IS and GS group was at T2, but in the NS group was at T1;BE values in IS group and GS group were decreased gradually from T0-T3and were increased at T4. In NS group BE values were decreased from T0-T3and increased at T4. There were statistically differences in the blood glucose, insulin, C-peptide and BE values in the three groups, the time point, and the interaction of groups and time points(allP<0.01). The trendency of free fatty acids in the three groups were with rising and falling trend of fluctuations. But there were no statistically differences in the three groups, the time point, the interaction of groups and time points(P>0.05). Conclusion Infusion of 5% multiple electrolytic and invert sugar injection will cause the increasment in blood glucose, insulin, C-peptide levels, but it is in clinical allowed range, which will be good to provide energy for patient with elective craniotomy.

neurosurgical procedures； invert sugar injection; energy metabolism

2015-11-23；

2015-12-25

劉悅(1977-)，女，河北唐山人，河北醫科大學第二醫院副主任醫師，醫學博士，從事臨床麻醉學研究。

*通訊作者。E-mail:kangrongtian@126.com

10.3969/j.issn.1007-3205.2016.04.016

R651

A

1007-3205(2016)04-0435-05

許卓文)