静脉回流：重症医学医师值得关注的心功能之外的问题

【关键词】  静脉回流 ; 血流动力学 ; 休克

当重症患者发生休克等血流动力学紊乱时，临床医师往往关注的是心功能的变化。然而，与心功能评估同样重要的是静脉回流。当静脉回流发生变化时，往往会导致更为复杂的血流动力学变化，这也是ICU医师遇到的更为棘手的问题。静脉回流不仅会受到生理因素影响，还明显受到病理性因素、治疗性因素的影响，导致复杂的血流动力学效应。理解静脉回流的变化及治疗对其影响，对实现重症患者的血流动力学治疗具有重要意义。

影响静脉回流的因素

静脉回流是通过压力梯度驱动血液由静脉流回右心房，所以影响静脉回流的因素包括平均体循环充盈压（Pms）、右心房压（PRA）、静脉血管内血容量、静脉血管张力，其中Pms与右心房压的压力差驱动血液回流（图1）。静脉回流、Pms、PRA和静脉回流阻力的关系如下：

图1  静脉回流曲线

（一）平均体循环充盈压

Pms是静脉回流的上游驱动压。Guyton等建立静脉回流曲线揭示了通过右心房压的逐渐变化与静脉回流的关系，可以描述循环血容量和静脉血管张力的变化。实际上，血流速为零时的右心房压就反映Pms，曲线的斜率反映静脉血管阻力，计算公式为静脉回流=（Pms-PRA）/RV（其中PRA为右心房压，RV为静脉血管阻力）。可见在Pms不变的条件下，右心房压变化会明显影响静脉回流。

由于所有的器官血流最终都将回流入共同的腔静脉，所有血管床内Pms应该是相同的，否则不同器官的血流速就会发生变化直至Pms相等。Pms平衡点通常位于毛细血管网的小静脉血管中，临床上可通过吸气末屏气法、计算机模型分析和上臂平衡压的方法进行监测。

（二）静脉血管内血容量

静脉血管内的血容量分为非应激容量和应激容量。非应激容量仅仅填充血管，对血管壁不产生张力的那部分血容量（充盈血管系统但不产生血管内压的血容量）；另外一部分血液对血管牵张并使血管内压力增加称为应激容量（牵张血管系统产生血管内压所需容积）。从定义上说，应激容量是产生跨血管壁压力的容量。当应激容量增加时，会引起Pms升高，进而引起静脉回流增加（图2）。

图2  不同应激容量对静脉回流的影响

（三）静脉血管阻力

静脉血管的收缩可能导致静脉血管阻力的增加。与动脉血管系统不同的是，动脉血管有厚血管壁，静脉血管的收缩仅能导致静脉血管阻力的微小增加。内脏循环的血管收缩对静脉血管阻力的影响效应微弱，但是却显著增加平均系统充盈压。机体内脏器官静脉血管的收缩是由α肾上腺素能受体和β2肾上腺素能受体的激活来控制，影响着心输出量并使得机体代谢和血流分布匹配。器官内静脉血管收缩时降低非应激血容量，由于非应激血容量转移为应激血容量，促使血流进入体循环。静脉血管收缩导致非应激容量的变化多发生在腹腔内脏器官，因为其有着显著的神经分布支配。

静脉回流在生理和病理状况下的变化

正常的心脏射血功能是维持组织灌注的基础，在一些生理和病理状况下，心脏能够通过增加心输出量提高氧输出量以保证组织的氧供，然而，心肌收缩力的增强和心率的增快并不能完全解释心输出量增加时血容量的来源。静脉系统存储了体内2/3的血容量，是循环系统的容量储备，静脉回流能够保证循环容量的供给。Starling曲线能够清晰地说明心输出量与回心血量是匹配的，所以静脉回流的增加是心输出量增加的前提。

（一）生理状况下静脉回流的变化

1．自主吸气

自主吸气能够降低胸腔内压，进而使右心房压下降。在吸气过程中，静脉回流的压力梯度增加进而使静脉回流增加。然而，当自主吸气努力非常强烈时，会导致胸腔内压急剧下降，从而使胸腔外的静脉内压力下降而塌陷，进而减少静脉回流。

2．运动

运动会引起交感兴奋，从两方面因素增加静脉回流：第一，收缩静脉血管，使Pms升高，进而提高静脉回流的驱动压；第二，骨骼肌收缩后能够舒张骨骼肌间的微动脉，增加静脉血流量，进而降低静脉回流阻力，从而增加静脉回流量。所以，运动时静脉回流增加，进而增加心输出量。

（二）病理状况下静脉回流的变化

休克：休克按照血流动力学的变化可以分为低血容量性休克、心源性休克、分布性休克和梗阻性休克。不同的休克类型对静脉回流的影响也不相同。

1．低血容量性休克：

低血容量性休克状态下心脏功能和静脉回流的变化（图3）。当患者出现低血容量性休克时，血容量和应激血容量明显下降，Pms也会下降，并且静脉回流曲线会向左下方移位。当给予液体复苏后，患者Pms和应激血容量会升高，静脉回流曲线会由低血容量状态时向右上方移位。与此同时，患者仍存在交感神经兴奋，释放大量内源性儿茶酚胺，从而使心功能曲线向左上方移位，所以患者的心输出量可以由B点移动到C点。

图3  低血容量性休克状态静脉回流曲线与心功能曲线

图4  心源性休克状态静脉回流曲线与心功能曲线

图5  感染性休克状态静脉回流曲线与心功能曲线

图6  张力性气胸引起梗阻性休克的静脉回流曲线与心功能曲线

图7  腹腔高压综合征回流曲线与心功能曲线

2．心源性休克：

心源性休克的基本机制为泵功能衰竭。心脏后负荷的增加、心肌收缩力下降、心律失常和瓣膜的疾病都能够影响右心房压力进而减少静脉回流。同时心肌收缩力降低，心功能曲线会向右下方移位，此时在Pms未变化的情况下，右心房压较正常心功能时明显升高，即（图4）静脉回流曲线与心功能曲线的交点由A点移至B点，所以静脉回流驱动压降低，静脉回流减少。此时，如果给予患者补液，能够使静脉回流曲线向右上移位，但其与心功能曲线的交点处于曲线的水平段，即从B点移至C点，右心房压会增加，但静脉回流并不增加，在临床上有可能会导致肺水肿的发生。

当给予心源性休克患者使用强心治疗，比如多巴酚丁胺或米力农，能够使心功能曲线向左上方移位，从而与静脉回流曲线的交点向左上移位，即由B点移至D点，从而增加了静脉回流和心输出量。此外，多巴酚丁胺和米力农对静脉血管有舒张作用，可以使静脉回流曲线斜率向右上移位（图4虚线所示），能够进一步增加静脉回流。

3．分布性休克：

分布性休克的机制为血管收缩舒张功能调节异常。感染性休克是典型的分布性休克。首先，在感染性休克早期，由于炎症因子导致血管的扩张，非应激容量明显增加，导致应激容量向非应激容量转移，进而引起Pms下降，即静脉回流曲线由正常曲线平行向左下移位（图5由正常静脉回流曲线移至Pms下降RV正常的曲线），此外，炎症因子能够抑制心脏功能，使心功能曲线向右下移位；其次，炎症因子能够导致静脉血管扩张，进而引起静脉回流阻力下降，使静脉回流曲线斜率向右上方移位（由Pms下降RV正常曲线移至Pms和RV均下降的曲线）；第三，在给予患者液体复苏治疗后，Pms明显增加，静脉回流曲线会向右上方移位（由Pms和RV均下降曲线移至Pms正常RV下降的曲线），进而使静脉回流明显增加。

4．梗阻性休克：

梗阻性休克的基本机制是血流通道受阻，如腔静脉梗阻、心包缩窄或心包压塞、心瓣膜狭窄、肺动脉栓塞等。由于血流通道受阻导致心输出量减少，引起循环灌注不良。张力性气胸引起胸腔内压急剧升高，使静脉回流减少（图6）。首先，张力性气胸会引起胸腔内压力升高，当胸腔内压力超过右心房压时，静脉回流的驱动压已经不是Pms-右心房压，而是Pms-胸腔内压，这时心功能曲线会向右侧移位（由正常心功能曲线向右侧平移）；其次，在给予补液后，Pms会增加，而且当张力性气胸引起胸腔内压力升高压迫静脉时，会导致静脉回流阻力增加，从而使静脉回流曲线斜率向左下移位（由正常静脉回流曲线移至补液后Pms和RV均增加的曲线）；再次，张力性气胸引起的肺组织塌陷和低氧血症会导致肺动脉压力升高，引起右心后负荷的增加，从而降低心输出量（由B点移至C点），此时给予患者补液及使用血管活性药物后静脉回流和心功能曲线的变化与心源性休克类似。

（二）腹腔高压综合征

重症胰腺炎、肠梗阻和腹膜炎患者往往合并存在腹腔高压综合征，腹腔内压（intra-abdominal pressure, IAP）增高会引起静脉回流的变化（图7）。当腹腔压力低于腹腔内静脉压力时，腹腔内压的增高会引起Pms增高，即B点移到C点，使静脉回流驱动压升高，进而静脉回流和心输出量增加（A点移到E点）；但是当腹腔压力高于腹腔内静脉压力时，腹腔压力的增加不光会引起Pms增高，而且使静脉回流阻力增高，使得静脉回流曲线向左下移动（即从IAP增高RV正常的曲线移到IAP和RV均升高曲线），而静脉回流和心输出量也取决于静脉回流曲线斜率的变化，从A点移到D点。

静脉回流对临床治疗的指导作用

（一）血管活性药物对静脉回流的影响

血管活性药物由于其不同的作用机制，对静脉回流的影响也各不相同，其中，强心药物包括多巴酚丁胺和米力农，收缩血管的药物主要有去甲肾上腺素。

1．多巴酚丁胺及米力农：

多巴酚丁胺和米力农对血流动力学的效应是增强心肌收缩力并且能够扩张静脉血管，因此，多巴酚丁胺和米力农对静脉回流有两个效应，第一，使心功能曲线向左上移位，第二，使静脉回流曲线斜率升高。这两个效应可以使静脉回流及心输出量从B点上升至D点（图8）。

图8  多巴酚丁胺及米力农对回流曲线与心功能曲线的影响

2．去甲肾上腺素：

去甲肾上腺素在休克治疗中，能够通过维持血管张力以保证组织灌注。然而，去甲肾上腺素的使用对不同患者心输出量的影响有很大的差异。去甲肾上腺素一方面通过激活静脉血管α受体，使静脉血管阻力增加，另一方面通过收缩静脉血管将非应激血容量转为应激血容量，进而使Pms增加。那么，去甲肾上腺素对静脉回流及心输出量的影响取决于其对静脉血管阻力的影响。去甲肾上腺素能够增加Pms（图9从基础C点移到D点），使静脉回流曲线向右上方移位（图9静脉回流曲线AC移至ED），但去甲肾上腺素有增加静脉血管阻力的效应，从而使静脉回流曲线的斜率下降（图9静脉回流曲线ED移至FD），即便如此，患者的静脉回流即心输出量仍较使用去甲肾上腺素之前增加。但是，如果去甲肾上腺素明显增加静脉血管阻力，静脉回流曲线的斜率明显下降（图9静脉回流曲线AC移至DG），此时患者的静脉回流即心输出量会较使用去甲肾上腺素之前下降。所以，评估使用去甲肾上腺素前后心输出量的变化，有助于评价去甲肾上腺素对于静脉回流的影响，进而指导临床去甲肾上腺素剂量的调整。

图9  去甲肾上腺素对静脉回流的影响

（二）液体治疗对静脉回流的影响

液体治疗是重症患者重要的治疗措施，患者存在组织灌注不足时，在评估容量反应的前提下，积极的液体复苏有助于改善组织灌注，但是液体治疗的过程中需要关注静脉回流的变化。

静脉回流曲线（Guyton曲线）与心功能曲线（Frank-Starling曲线）是容量反应性的两个基本影响因素。容量反应性是反映容量负荷后的效果，即前负荷的储备，是前负荷与心功能状况的综合反映。容量负荷治疗后心输出量或每搏输出量较前明显增加（≥15%）提示容量有反应性。容量反应性的判断是基于Frank-Starling机制。当心功能曲线和静脉回流曲线的交点处于心功能曲线的上升支时，此时通过增加容量提高前负荷，可以显著增加静脉回流及心输出量，表明容量有反应性（图10心输出量从A点升至F点）；当交点处于心功能曲线平台支时，心脏前负荷增加，但静脉回流及心输出量增加不明显，提示容量无反应性（图10心输出量从D点升至G点）。所以，液体治疗过程中，需要评价患者的静脉回流。

图10  静脉回流曲线与心功能曲线

（三）镇静药物对静脉回流的影响

不同的镇静药物对静脉回流也有不同的影响。丙泊酚是临床常用的镇静药物，对静脉回流以及心肌收缩力的影响是通过外周血管扩张与心脏直接被抑制的双重作用，并且这一变化呈剂量、血药浓度依赖性。丙泊酚对血管的扩张作用可能是由于交感神经被抑制以及丙泊酚对平滑肌细胞内钙离子移动的直接作用的结果，其结果引起应激容量向非应激容量分布，导致Pms下降。从对心肌收缩力的影响上看，与麻醉剂量的丙泊酚不同的是，重症患者临床镇静剂量的丙泊酚并不产生显著地心肌收缩功能抑制。所以，镇静剂量丙泊酚对静脉回流的综合效应为Pms的显著下降以及静脉回流阻力保持不变，进而导致静脉回流减少（图11使用丙泊酚后，静脉回流由A点移至B点）。

图11  丙泊酚对静脉回流的影响

右美托咪啶由于其独特的药理学特性，对血管张力产生收缩和舒张双重作用以及对心肌收缩力产生影响，使得右美托咪啶血流动力学效应变的复杂，血流动力学的变化取决于给药剂量、给药方法以及机体心肌收缩功能。右美托咪啶的血管舒张功能效应并不显著，其不产生剂量依赖性扩张血管效应，甚至在较高血药浓度时可以产生血管收缩效应。此外，从对心肌收缩力的影响上看，与丙泊酚不同的是，右美托咪啶剂量依赖性的降低心肌收缩力，导致心率下降类似β受体阻滞剂的效应。所以，右美托咪啶主要通过心功能的抑制引起静脉回流及心输出量的降低（图12静脉回流由A点移至D点）

图12  右美托咪啶对静脉回流的影响

（四）机械通气对静脉回流的影响

机械通气通过影响静脉血管阻力和心脏功能进而影响静脉回流。首先，机械通气通过增加胸腔内压力导致静脉回流阻力增加，从而引起静脉回流减少，所以，机械通气时，静脉回流曲线向左下移位（图13静脉回流曲线由AC移至HC）；其次，正压通气主要是通过对右心后负荷的影响进而影响右心功能，当正压通气导致肺泡过度膨胀引起右心后负荷增加时，此时心功能曲线向右下移位（图13心功能曲线由AB移至DE）；当正压通气能够复张塌陷肺泡，引起右心后负荷下降时，此时心功能曲线向左上移位（图13心功能曲线由AB移至HG）。所以，当正压通气引起右心后负荷增加时，此时静脉回流由A点移至D点，当正压通气引起右心后负荷降低时，静脉回流曲线可由A点移至H点。若此时比较A、D和H点右心房压时，能够发现，三点的右心房压变化与静脉回流及心输出量并不一致，所以，以静态右心房压的数值并不能预测机械通气患者心输出量和容量反应性的变化。

图13  机械通气对静脉回流的影响