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为探讨外周浅静脉是否存在呼吸调制以辅助静脉穿刺,研究者对 21 名健康女性行自主呼吸(SB)和 paced breathing(PB)实验,用超声监测肘窝静脉直径。发现 PB 时静脉直径呈呼吸同步调制,但基线直径(SB>3 s-PB>10 s-PB)以紧张性变化为主,提示 PB 未改善静脉通路。研究为静脉穿刺提供新视角。
静脉穿刺是临床常见操作,但其成功率常受静脉可触及性和可见性影响,而这两者与静脉直径密切相关。目前临床常用局部加热扩张静脉,但需数分钟起效。已知下腔静脉(IVC)等中心静脉存在呼吸调制,表现为吸气时收缩、呼气时扩张,且调制幅度随呼吸深度增加,但更外周的前臂浅静脉是否存在类似现象尚不清楚。若外周浅静脉也存在呼吸调制,或可通过呼吸控制快速扩张静脉,改善穿刺成功率,尤其对静脉通路困难患者有重要意义。基于此,日本九州大学和石川县立护理大学的研究人员开展了相关研究,探讨外周浅静脉的呼吸调制特征及其对静脉穿刺的潜在影响,研究成果发表在《Journal of Physiological Anthropology》。
研究采用 B 型超声成像技术,对 21 名健康女性志愿者(平均年龄 21.8±0.9 岁)的左侧肘窝正中皮静脉直径进行连续 50 秒监测。志愿者分别进行自主呼吸(SB)、3 秒定速呼吸(3 s-PB,与自主呼吸频率一致)和 10 秒定速呼吸(10 s-PB,对应心率变异性(HRV)的共振频率)。通过热电偶传感器监测呼吸,运用 ImageJ 软件分析超声图像,计算静脉短轴直径,并进行频谱分析和统计检验。
静脉直径随呼吸周期呈现同步调制
在 3 s-PB 和 10 s-PB 条件下,静脉直径表现出与呼吸周期同步的周期性波动,且 10 s-PB 时的调制幅度显著大于 3 s-PB(p<0.01)。这种调制与呼吸窦性心律失常(RSA)类似,呈现频率依赖性,提示外周浅静脉直径的呼吸调制可能与胸腔内压力变化导致的血流动力学改变相关,如吸气时胸腔负压增加促进静脉回流,导致静脉收缩;呼气时则相反。
基线直径的紧张性变化主导整体响应
尽管存在时相性调制,但呼吸条件对静脉直径的基线水平(50 秒平均直径)影响更为显著:SB 时基线直径最大(2.55±0.01 mm),其次为 3 s-PB(2.51±0.01 mm),10 s-PB 最小(2.43±0.02 mm),且 SB 与 10 s-PB 差异具有统计学意义(p=0.03)。这表明定速呼吸可能通过某种机制降低静脉基线直径,即使在 10 s-PB 时静脉直径的最大瞬时值也小于 SB 时的平均值,提示短时间(50 秒)的定速呼吸无法有效扩张静脉。
定速呼吸的潜在机制与意外发现
研究发现,定速呼吸期间静脉直径随时间呈线性增加趋势,与呼吸周期不同步,提示可能存在非呼吸频率依赖的调节机制。既往研究表明过度通气可导致前臂静脉收缩,推测定速呼吸可能通过改变血液 pH 值等代谢因素影响静脉张力,但本研究未直接测量 pH 值,需进一步验证。此外,自主呼吸的平均周期(约 3.9 秒)介于 3 s-PB 和 10 s-PB 之间,但其基线直径最大,暗示呼吸频率并非影响基线的唯一因素,可能涉及自主神经系统活动或血管平滑肌收缩等复杂机制。
研究证实外周浅静脉直径存在类似中心静脉的呼吸调制现象,但其响应以基线直径的紧张性变化为主,而非时相性波动。尽管定速呼吸可诱导明显的呼吸同步调制,但其基线直径低于自主呼吸,且短时间干预无法有效扩张静脉,因此不建议将 50 秒定速呼吸用于静脉穿刺前的静脉扩张。该研究首次为外周浅静脉的呼吸调制提供了直接证据,拓展了对静脉生理的认识,并提示临床需谨慎评估呼吸控制在静脉穿刺中的应用价值。未来研究可进一步探索长时间定速呼吸或结合其他干预措施的效果,以及潜在的神经 - 体液调节机制,为改善静脉通路提供新策略。