Abstract
Background: Patients with cardiac diseases who have structural defects in their heart bring about metabolic insult such as preoperative acid-base imbalance. Cardiac operation requires many nonphysiologic procedures such as extracorporeal circulation, hypothermia, and hemodilution. We studied the acid-base status of surgical heart diseases pre-operatively, during extracorporeal circulation, and post-operatively and researched the treatment indications of acid-base disturbances. Material and Method: From January 1997 to May 1999, fifty two cases of open heart surgery were carried out under extracorporeal circulation, which divided into a set of pediatric and adult groups, congenital and acquired groups, non-cyanotic and cyanotic groups, The $\alpha$ -stat arterial blood gas analysis was done in each group during the preoperative period, during the operation with extracorporeal circulation, and during the postoperative period. Result: Before surgery, all patients present metabolic acidosis, PaO2 was low in adult group and acquired group and compensatory respiratory alkalosis was noted in cyanotic group. During extracorporeal circulation, adult group revealed alkalosis and normal in acquired group. Pediatric group presents low Pa$CO_2$, metabolic acidosis and respiratory alkalosis. Congenital group and non-cyanotic group showed non-compensatory alkalosis trend and non-compensatory respiratory acidosis were observed in cyanotic group during extracorporeal circulation. Postoperative acid-base status of adult group was recovered to normal and the standard bicarbonate was increased in the acquired group. All of the pediatric, congenital non-cyanotic, and cyanotic groups revealed the lack of buffer base.
배경: 심질환 환자는 심장의 구조적 혹은 기능적 결함으로 인하여 혈역학적 변화가 필연적으로 존재하며 그 결과 신체대사에 심각한 영향을 미치므로 수술전부터 산, 염기의 이상이 초래된다. 수술방법에는 필연적으로 비생리적인 체외순환법과 저체온법 및 혈액희석법과 같은 다양한 특수한 기법이 도입된다. 따라서 수술전 이미 존재하는 산 염기의 이상상태에서 체외순환이라는 수술적 침습에 의해 가해지는 shear압박으로 인하여 이미 악화된 상태의 산 염기 변화를 더욱 심하게 만들게 된다. 저자는 청색증을 포함한 소아심질환 환자와 선천성을 포함한 성인 심질환 환자에서 수술전 체외순환중, 수술후의 산, 염기의 치료지침을 얻기 위하여 본 연구를 시도하게 되었다. 대상 및 방법: 1997년 1월부터 1999년 5월가지 체외순환하에 개심술을 시행한 52례를 연구대상으로 하였다, 연구대상은 소아 및 성인 심질환, 선천성 및 후천성 심질환, 그리고 비청색증과 청색증심장병으로 구분하여 수술전, 수술중의 체외순환중, 그리고 수술후 각각 $\alpha$-stat 동맥혈 가스분석 결과를 분석, 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 결과: 수술전 산 염기 상태는 모든 심질환 환자들에서 대상성 대사성 산증이 기본적으로 존재하였다. 또한 성인 심질환과 후천성 심질환 환자군에서 저탄산가스 혈증이 존재하였으며, 청색증 심질환 환자군에서만 유일하게 대상성 호흡성 염기증이 있었다. 체외순환중에는 성인 심질환 환자군에서는 염기증만이 발생하였고 후천성 심질환 환자군에서는 정상상태의 산 염기 상태이었다. 반면에 소아심질환 환자군에서는 저 탄산가스 혈증 및 대상성 대사성 산증과 호흡성 염기증이 함께 공존하였다. 선천성과 비청색증 심질환 환자군에서는 각각 비대상성 호흡성 염기증 경향과 비대상성 호흡성 염기증이 발생하였다. 청색증 심질환 환자군에서는 체외순환중에 오히려 대상성 호흡성 산증과 대사성염기증이 발생하였다. 수술후 성인 심질환 환자군에서는 정상 상태의 산 염기 상태로 회복되었으며, 후천성심질환 환자군에서는 단지 표준 bicarbonate가 증가한 것만이 나타났다. 소아, 선천성, 비청색증 및 청색증 심질환 환자군에서는 모두 공통적으로 buffer base가 부족한 것으로 나타났다.