郝一文

紅細胞是臨床輸血中最常見的一種血液成分。目前對于其輸血指征及輸血效果的評價及評估，一般常著眼于血紅蛋白濃度的高低或臨床表現(xiàn)，而不是將導(dǎo)致乏氧的原因與機體當(dāng)前的生理與病理、血流動力學(xué)與血液流變學(xué)的狀況結(jié)合起來綜合地進行評估及評價。本文從乏氧的原因及分類，從氧的供給、結(jié)合、運輸、釋放及攝取整個連續(xù)過程來闡述，以一種整體、動態(tài)觀評估及評價紅細胞輸注指征及輸注效果的客觀性及重要性[1]。

1 缺氧的原因與分類 缺氧是造成細胞損傷的最常見的原因，是臨床多種疾病最重要和最常見的基本病理過程之一，也是很多疾病導(dǎo)致死亡的最重要的原因[2]。

什么是缺氧？缺氧是由于組織氧供不足或組織利用氧障礙，從而引起細胞代謝、功能、甚至形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生異常變化的病理過程。組織乏氧的原因是多方面的，按照原因不同可將乏氧分為四種類型：乏氧性缺氧、血液性缺氧、循環(huán)性缺氧、組織性缺氧[1]。外源性氧的供應(yīng)缺乏將直接導(dǎo)致缺氧。由于吸入空氣氧分壓低、各種肺部疾病致通氣不足、或肺通氣-血流比例失調(diào)、或氧氣彌散障礙造成的乏氧稱為乏氧性缺氧。血液中的氧絕大部分以可逆的化學(xué)方式與血紅蛋白結(jié)合，這也是組織氧供的主要形式。任何使紅細胞丟失、生成減少、破壞、需求增加的因素都會導(dǎo)致血紅蛋白量不足；一些遺傳性血紅蛋白病或外源性因素（如儲存損傷、感染、具有氧化作用的藥物應(yīng)用等）可導(dǎo)致血紅蛋白結(jié)構(gòu)或氧結(jié)合能力異常，這些情況都可能直接影響紅細胞的攜氧能力，我們把這類乏氧稱為血液性缺氧。由于血管狹窄或堵塞（如動脈粥樣硬化、脈管炎、血栓等）引起的血液循環(huán)障礙而導(dǎo)致的淤血性缺氧，或心力衰竭、休克等導(dǎo)致組織血液供應(yīng)減少而引起的缺血性缺氧，我們都稱為循環(huán)性缺氧。任何原因（如細胞毒性化學(xué)制劑、藥物、組織水腫等）使氧供與氧攝取發(fā)生不平衡，即使紅細胞釋放出足夠氧，組織細胞由于利用氧障礙也會導(dǎo)致乏氧，我們對此稱為組織性乏氧。

解決缺氧問題，目前臨床最常用的方法是氧療或輸注紅細胞。即使氧療，也是通過增加血液中游離氧（物理溶解在血液中的氧）或結(jié)合氧（與紅細胞血紅蛋白化學(xué)結(jié)合的氧）而達到治療作用[3]，因此，紅細胞在運輸氧及氧供中發(fā)揮著極其重要的作用。

2 不同種類缺氧的紅細胞輸注指征評估及輸注效果評價 動物實驗及臨床研究表明，對于存在肺部疾病的患者輸注保存期較長的紅細胞反而不利于氣體交換，在乏氧性缺氧時不適當(dāng)輸血，可能進一步加重肺功能障礙及肺損傷[4，5]，從而使紅細胞的氧供給情況更差！因此，對于乏氧性缺氧，氧療（包括高壓氧）是首選治療措施，而紅細胞輸注僅限于合并嚴重貧血、急性大失血、術(shù)前貧血需要糾正時應(yīng)用。

對于血液性缺氧，我們強調(diào)在進行貧血篩查的同時，更要重視貧血原因的鑒別。針對病因進行的病因治療（抗感染、治療慢性炎癥、治療血液疾病、腎臟疾病等原發(fā)病、停用有氧化作用的藥物等）、藥物性治療（如鐵劑、葉酸及維生素B12、促紅細胞生成素等）是治療方案的首選[6，7]，僅在貧血程度可能或已經(jīng)引起氧供減少且不能滿足需要時才考慮輸血。

輸注的紅細胞在血管內(nèi)與氧結(jié)合后需要運輸?shù)浇M織細胞處，這是影響紅細胞輸注效果的最重要的過程，也是臨床上進行血液管理最困難、最復(fù)雜的環(huán)節(jié)。氧供是指單位時間內(nèi)心臟向外周組織輸送的氧量，計算公式DO2=Q×（Hgb×1.34×SaO2+0.003×PaO2）×10[8]，可見氧供不僅僅與Hb有關(guān)，還與血流量（受心功能、平均動脈壓等因素影響）、動脈血氧分壓有關(guān)。由于循環(huán)性缺氧在靜脈系統(tǒng)表現(xiàn)得最明顯，因此，靜脈系統(tǒng)的氧供及氧耗相關(guān)指標(biāo)反映了血液循環(huán)的真實狀態(tài)。心臟及大腦是對乏氧最為敏感的器官，出現(xiàn)心肌乏氧或腦供血不足的癥狀或體征（如未知原因的呼吸困難、心絞痛、低血壓、心動過速或心律不齊、直立性眩暈、頭痛或神經(jīng)癥狀等）、明顯心動過速、超聲心動圖ST段顯著變化、平均動脈壓的明顯降低、組織氧供及氧耗指標(biāo)（VO2、O2ER、PvO2、SvO2等）明顯異常都是循環(huán)性缺氧時輸注紅細胞的指征。

紅細胞輸注后，真正發(fā)揮作用的最后環(huán)節(jié)是氧的釋放及組織細胞對氧的攝取。對于有毒氣體或液體引起的組織性乏氧，應(yīng)用解除細胞呼吸酶抑制的藥物是治療的根本措施[1]，另外積極進行氧療（包括高壓氧治療）也是有效措施。化學(xué)性中毒可采用紅細胞置換術(shù)或全血置換術(shù)進行治療，可迅速緩解乏氧表現(xiàn)、改善預(yù)后[7]；對于組織需氧過多（如冠心病患者在氧耗增高情況下出現(xiàn)明顯乏氧表現(xiàn)）導(dǎo)致的組織性乏氧可少量輸血。

無論是哪一種類型缺氧時的紅細胞輸注都涉及紅細胞儲存損傷所致的影響輸注效果問題。如果以生理狀態(tài)下1個單位（200 mL全血）所含的紅細胞所具備的攜氧能力和免疫能力定義為以1個紅細胞“功能劑量”單位[9]，那么1個“功能劑量”單位的儲存紅細胞輸注后的效果究竟如何呢？紅細胞在體外保存時，細胞衰老和抗氧化物質(zhì)的耗竭、血袋中的分子氧、血袋和保養(yǎng)液的組成成分都可以影響血紅蛋白的氧化狀態(tài)。氧化作用可使血紅蛋白變性產(chǎn)生海因小體（heinz body）和氯高鐵血紅蛋白（hemin）。heinz body能附著在紅細胞膜上，使紅細胞變形性下降，改變紅細胞膜通透性及影響代謝酶的活性而導(dǎo)致細胞溶血；heinz body及hemin都導(dǎo)致紅細胞氧解離曲線左移，釋放氧的能力下降。紅細胞丙酮酸激酶活性下降所致的2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）生成減少也導(dǎo)致氧離曲線左移，不利于O2的解離。在紅細胞流變學(xué)特性方面，體溫降低時，保存紅細胞的變形性降低，不利于微循環(huán)灌注及氧供的改善[10-12]。上述種種紅細胞的儲存損傷都影響著紅細胞輸注的效果；隨著儲存時間越長，其實際“功能劑量”越偏離生理“功能劑量”，因此，對于嚴重缺氧、特別是循環(huán)性乏氧的，除了積極改善紅細胞氧釋放的環(huán)境條件（如監(jiān)測并積極糾正酸中毒、維持體溫35℃以上等）外，輸注保存期較短的紅細胞是適宜的。

3 以一種整體動態(tài)觀評估及評價紅細胞輸注的指征及效果氧的供給、結(jié)合、運輸、釋放及攝取是一個連續(xù)過程，紅細胞正是這個動態(tài)過程的完成者，因此，我們應(yīng)以一種整體動態(tài)觀對紅細胞輸注的指征及效果予以評估及評價才具有客觀性和適宜性。即便是乏氧性缺氧和血液性缺氧，結(jié)合了氧的紅細胞必須能運輸?shù)浇M織細胞中才可能發(fā)揮氧供作用，這涉及體循環(huán)及微循環(huán)的血液動力學(xué)及血液流變學(xué)問題。在大循環(huán)中，急性和慢性貧血均通過降低血液粘度和刺激交感神經(jīng)的方式增加心排出量；而在微循環(huán)中，適當(dāng)?shù)难合♂尶梢栽黾咏M織灌注并進而改善組織氧供[13]，因此，對于血液粘滯度比較高的患者，通過容量治療或血液稀釋等血液保護技術(shù)的應(yīng)用可以顯著改善組織的灌注及組織的氧供[14]。但過度稀釋（HCT＜20%）或過度濃縮（HCT＞50%）反而由于紅細胞釋放一氧化氮（NO）不足等機制導(dǎo)致血管收縮，降低功能性毛細血管數(shù)量（FCD，即每單位體積組織內(nèi)所含有的功能性的、可灌注的毛細血管數(shù)量）。FCD降低會均一性減少組織氧合，并與不良預(yù)后相關(guān)。血壓低、血容量不足、體溫低、酸中毒等因素都會影響FCD值[15]。輸注紅細胞前盡可能保證相對充足的血容量及一定的動脈血壓、及早糾正低體溫及酸中毒，這些都是關(guān)系到紅細胞是否能充分發(fā)揮氧供作用的重要因素。另外，紅細胞本身的血液流變學(xué)特性在氧供中的作用同樣不容忽視。紅細胞的聚集性及變形性是其流變學(xué)的兩個重要特性，同時也是影響血液粘滯度的最重要因素[16]。紅細胞聚集性是其一種生理特性，適度的聚集有助于維持血液流動性；而過度聚集則導(dǎo)致紅細胞在微小血管處擁堵，不利于微循環(huán)灌注[16]。紅細胞變形性是紅細胞通過比自己直徑更小的毛細血管的重要能力，如果變形性降低，同樣不利于微循環(huán)灌注[17]。在有些疾病中（如嚴重的炎癥或感染、心血管疾病、惡性腫瘤、嚴重腎病、休克、代謝綜合征等)或某些臨床情況下（使用大分子擴容劑、麻醉、手術(shù)、創(chuàng)傷等），紅細胞聚集性可能增強、變形性降低[18-22]，如果不適當(dāng)大量輸血可能進一步損害微循環(huán)灌注，加重組織乏氧、甚至發(fā)生靜脈血栓。如上所述，由于血液循環(huán)障礙導(dǎo)致組織的缺血性缺氧或淤血性缺氧，它既可以由于心血管本身疾病或功能障礙引起，也可以由于血液粘滯度增高或紅細胞流變學(xué)異常所引起。對于循環(huán)性缺氧，我們可以通過監(jiān)測紅細胞HCT、血液流變學(xué)指標(biāo)評估血液的粘滯度及紅細胞的運輸情況；根據(jù)心功能及血流量監(jiān)測指標(biāo)來評估微循環(huán)灌注情況；根據(jù)氧供及氧耗的監(jiān)測指標(biāo)評估組織的乏氧情況。上述各項監(jiān)測指標(biāo)的綜合運用及評價才能客觀反應(yīng)不同個體的紅細胞輸注的效果。

無論是乏氧性缺氧、血液性缺氧還是循環(huán)性缺氧，其惡化進展的結(jié)局是組織性缺氧；有時組織性乏氧與其他類型的乏氧同時并存。組織性乏氧是組織細胞功能喪失、器官功能衰竭的直接原因之一，因此，積極改善其他類型的缺氧、預(yù)防組織性缺氧的發(fā)生是臨床乏氧治療的關(guān)鍵。要盡可能消除導(dǎo)致乏氧性缺氧、血液性缺氧或循環(huán)性缺氧的各種因素，從而將乏氧阻斷在組織性缺氧之前，盡可能改善患者的預(yù)后。在組織細胞處，氧的釋放及攝取是紅細胞輸注完成其輸血效用的最后一個環(huán)節(jié)。紅細胞釋放氧氣數(shù)量主要取決于Hb的氧親和力，Hb與氧結(jié)合力可以用氧離曲線來表征。紅細胞內(nèi)2，3-DPG含量下降、局部組織pH下降、溫度降低、CO2生成量下降都促使氧離曲線左移，氧釋放減少，反之，氧離曲線右移、氧釋放增加[23]。對于微循環(huán)不良、特別是休克的患者，積極監(jiān)測血液pH、乳酸濃度，一旦發(fā)現(xiàn)酸中毒予以早期糾正；同時注意患者輸液及輸血的適當(dāng)加溫、避免機體低體溫；選擇保存期較短的紅細胞制劑，這些都是促使紅細胞最大限度釋放氧的有利措施。

當(dāng)代醫(yī)療在治愈疾病的同時，更關(guān)注患者的預(yù)后，在臨床輸血中，患者血液管理也是關(guān)注患者預(yù)后的一種新理念。要做好患者血液管理，我們不能單憑某個或某些指標(biāo)來靜止地、片面地評估患者的輸血指征或評價輸血效果，而是應(yīng)當(dāng)將血液制劑的輸注與患者當(dāng)前的機體生理與病理情況相結(jié)合，與機體當(dāng)前的血流動力學(xué)、血液流變學(xué)狀況相結(jié)合，以一種整體、動態(tài)觀進行分析及評估。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突