让心脏停下来、再让心脏跳起来的怎么做到的?心脏手术医生告诉你

心脏手术对于绝大多数老百姓以及很多医生来说是感觉好奇、神秘、恐惧的,这都是因为心脏是人体核心器官,判断一个人还是不是活着,心脏跳动不跳动是一个关键指标。每次心脏手术前都会和患者和家属谈手术的必要性、过程、风险、收益等,在这中间,不得不谈到心脏手术的与其他手术最大差别之一就是心脏要停跳,然后才能切开心脏进行手术操作,待操作完毕后再让心脏复苏跳起来。为什么要这么做呢?怎么让心脏停跳?又是怎么让心脏再次跳起来?心脏停跳了没法给其他器官供血了怎么办?今天就带大家进入神秘的心脏手术。

1、为什么要让心脏停跳?

现代 西医外科学发展到今天将近220年左右,在前面的150年左右,人类已经可以在除心脏以外的所有器官上做手术,游刃有余,唯独心脏没有被攻破,100多年的外科手术总结出了外科手术的两个必要条件:操作的部位静止和操作部位无血,而想要对心脏做手术恰恰违背了这两条,因为心脏是在不断的跳动、泵血的器官,所以在医生还没有想到如何解决心脏停跳后如何保证全身各个器官供血,这手术是无法完成的,直到1953年Gibbon医生研究出体外循环机,体外循环技术为心脏以外的器官提供了必要的血液供应,这个局面才真正完全被打破。


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静止、无血的部位才能做手术

2、如何让心脏停跳?

心脏在人体合适的内环境下,心脏本身自律性细胞周而复始的电活动,使得心肌细胞收缩、舒张,在心肌细胞电活动的过程中钾离子(K+)扮演了非常重要的角色,心脏手术中正是应用了原理,将含有高浓度K+的心脏停搏液(心肌保护液)灌入心脏内,使得心脏在短时间内停跳。心肌保护液是一种低温、高钾、碱性、高渗透压、含能量底物的液体;低温指的是液体的温度一般为4℃,正常人体温度36.5-37.0℃;高钾指的是钾的浓度为20-40mmol/L,而正常人血液中钾的浓度为3.5--5.5mmol/L;碱性液体PH 为7.6--8.0,而正常人血液为中性PH值为7.35--7.45;高渗透压320--380mOsm/Kg.H20,正常人血浆渗透压为280--310mOsm/Kg.H2O;停跳液中还含有葡萄糖、磷酸肌酸等能量底物供心脏停跳后心肌细胞使用;心脏停跳后要在心脏的周围放入冰屑,尽量维持心肌在4℃左右;心脏停跳、心肌低温,使得心脏氧消耗和能量消耗大大降低,这样心脏就可以在有限的能量底物下尽量减少损伤。接下来医生就要在有限的时间里面对心脏进行手术操作了。


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心脏停跳

3、心脏停跳后其他器官怎么办?

前面提到体外循环设备的使用是心脏能够停跳的一个重要前提,体外循环机也叫做人工心肺机,在心脏和肺停止工作时替代其功能,主要部件包括血泵(人工心)、氧合器(人工肺)、变温器、微栓过滤器、血液浓缩器等,体外循环管道是连接人体与机器的管道,将原先要回到心脏的所有的血液都引流至体外循环机中,进行氧合,再通过管道泵回人体供脑、肝、肾、胃肠、肢体等器官使用。另外低温技术也应用其中,来保护人体器官。人体的代谢与温度直接相关,人体温度越低,代谢越慢,消耗越少,体温每降低1度,机体代谢率下降约7%,手术中根据不同的手术需要,操作难度,持续时间等,将人体温度降低至浅低温、中低温、深低温、超深低温,越低温度其实对人体是越有害的。


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运行中的体外循环机

4、怎么让心脏再次跳起来?

体外循环的应用使得心脏外科医生可以在心脏静止、无血的环境下进行从容的手术,如今医生们已经可以从容的处理各种复杂的心脏病变及畸形。心脏内部操作结束后,心脏的复苏是停跳的逆过程,医生要通过一套系统的程序性方法排除心脏内的气体,让心脏内重新充满血液,体温逐渐恢复到正常,内环境如血液PH、钾离子浓度等尽量恢复至正常状态,正常的血液灌入心脏,排除心脏内原有的高钾环境、代谢废物,让心脏重新温暖起来,流经心脏的血液恢复正常,大多数心脏手术后心脏能够逐渐自行复苏,恢复跳动,如果心脏无法自行启动,就要用到电击复跳,用胸内除颤板的正负极放在心脏的两边,直流电击,心脏可复跳。心脏复跳后逐渐恢复功能,在这个期间逐渐减低体外循环机辅助,直至心脏能够完全负担整个循环,撤除体外循环设备,这样心脏又回到我们正常人一样的跳动方式了。


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无法自行复跳的患者需要电击

5、其他问题?

手术前很多患者很多患者会问到心脏手术是不是要把心脏拿出来修补?其实心脏手术过程中心脏是没有拿出来的,还在原位,只是通过各种器械暴露出需要处理的具体位置。此次新型冠状病毒肺炎中应用的ECMO(体外膜肺氧合)和体外循环有什么关系?

其实此次抢救患者所使用到的ECMO就是体外循环发展而来的,其主要原理是一样的,比体外循环设备简便,用来部分或全部替代人体心脏、肺的功能,ECMO在临床中用于各种原因导致的心脏衰竭、肺衰竭、以及循环功能衰竭的重症患者,发挥着重要的作用。


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ECMO设备

看懂了吗?外科手术是要在在器官静止、无血的环境下进行的,所以心脏外科手术需要心脏停跳,心脏停搏技术、低温技术、体外循环技术为心脏手术提供了巨大支持,心脏手术结束后随着血流恢复大多数患者可自行复跳,无法复跳的患者可使用电击。ECMO(体外膜肺氧合)技术是体外循环技术的延伸,用于抢救危重症心肺功能衰竭患者。


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