贫血是急性冠脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）患者常见的合并症，在年老患者中发病率约为13%～40%，贫血不论是在住院前即存在还是在住院期间发生均为ACS高病死率独立预测因素。有实验报道贫血导致ACS患者住院病死率增加四倍，一年后出现心肌梗死的风险增加两倍以上。

贫血对组织氧运输量的影响是通过对氧含量的直接影响实现的。尤其在基础状态下心肌氧摄取率已经很高的情况下，贫血时增加供氧储备的能力是非常有限的。贫血能增加肾上腺素能神经紧张性，增加了心肌氧耗，因而促进了心肌缺血的发生。而且，贫血还导致了出血并发症风险的增加，合并有贫血者比血红蛋白水平正常的急性冠脉综合征患者，出血并发症的发生率要增加两倍以上。综上所述，这些因素可构成一个恶性循环，从而促进了心肌氧运输量供需失衡的发展。

慢性贫血导致容量扩张，促进了心力衰竭的发生。通过减少组织氧合，贫血能增加全身血管阻力，导致肾素－血管紧张素－醛固酮系统和交感神经系统激活，随后导致容量扩张。随着时间的推移，液体潴留增加了心脏负荷，导致心室重构，包括肥厚和扩张。

贫血还与一系列炎性反应有关，包括促进细胞因子和红细胞生成素释放，从而引起内皮细胞功能异常，加速粥样硬化形成，触发斑块不稳定以及产生促凝血状态。尽管冠状动脉疾病患者身上出现的慢性炎性反应会导致贫血以及红细胞生存率的下降，贫血随后促进了红细胞生成素的释放，红细胞生成素可激活血小板，诱导纤溶酶原激活物抑制剂－1的产生。这种不良反应的级联反应可加速冠状动脉疾病的进展。

理论上，输血通过增加对缺血心肌的氧运输量可能对ACS患者有利，但同样可能导致患者出现输血反应、感染、循环超负荷、TRALI、免疫抑制等。Rao等在对24112例ACS患者研究后，认为ACS患者输血组比不输血组住院期间病死率及心肌梗死率高。最近一项小样本的随机对照队列研究比较了ACS患者限制性输血和非限制性输血临床转归的影响，结果显示采取非限制性输血策略（血红蛋白靶浓度100～110g／L）的ACS患者与采取限制性输血策略（血红蛋白靶浓度80～90g／L）相比，入院时间更长，再发心肌梗死、新出现慢性心力衰竭或原有慢性心力衰竭加重风险更高。

目前并没有得出最佳输指征的共识意见。尽管如此，Michael等对先前相关的实验共包括290　847例患者，进行了综合分析得出结论认为：血红蛋白＜80g／L时输血可使患者病死率下降；血红蛋白＞110g／L进行输血可能有害；血红蛋白在80～110g／L是否需要输血尚不能确定。然而在解读这些结论时必须注意研究的时间。最大的一项提示血红蛋白＞110g／L进行输血可能有害的实验是2001年发表的，当时关于实施更加保守输血策略的相关实验刚刚出现，采用保守的输血策略并没有得到广泛的赞同；另外随着时间的推移，输血的安全性已得到了加强，这与当时的试验条件已大不相同，有待大型临床试验进一步明确。

急性贫血时，全身调节反应包括心排血量和血流、心指数、心率、心排血量、氧摄取率都增加以维持足够的氧运输量。由于大脑的高代谢率，正常的脑功能依赖于足够、持续的氧运输量，中度的氧运输量下降即可导致脑缺氧。而血红蛋白浓度是脑氧运输量的主要影响因素，贫血可对脑代谢率产生负面影响。

大脑能通过自身调节过程，在灌注压大范围波动的情况下维持脑血流的恒定。即便动脉压出现了下降，脑血流也可维持稳定。而当等容性稀释造成急性贫血时，脑血流优先于其他器官出现代偿性增加，这与贫血时的氧含量、血黏度的下降成反比，从而维持了对脑组织的氧运输量稳定。贫血时脑组织氧运输量的提高可能主要通过脑血管扩张实现的。红细胞内的血红蛋白在贫血时可能作为一种氧感应器，释放血管扩张剂如一氧化氮、ATP调节血流。这就造成红细胞对局部组织缺氧立即产生一种反馈反应，增加血流，从而根据局部需要增加对组织的氧运输量。

有对健康志愿者的研究认为当血细胞比容接近0．42时，氧运输量和脑血流达到最佳，但最近有研究证实脑功能在血红蛋白水平接近50～70g／L时仍能保持正常，这对上述假设提出了质疑。这些发现提示正常脑组织对贫血的适应机制只有在非常低的血红蛋白水平时才可能被压制。

目前缺乏有效数据支持输血有利于组织对氧的吸收。神经系统疾病重症患者常规局部脑组织氧分压监测可用来评估红细胞对组织氧合的效应。近期有两项研究通过测量局部脑组织氧分压证明大部分创伤性脑损伤及蛛网膜下腔出血患者输血后增加了脑氧合。有趣的是输血后局部脑组织氧分压的增加与脑灌注压无关，而是与血红蛋白浓度的增加成正比，与基础脑氧合成反比。因此，贫血和低局部脑组织氧分压（＜15mmHg）更可能受益于红细胞输注，这就提示基础脑氧合作用是决定输血效应的一个重要因素。

综上所述，红细胞内的血红蛋白可充当缺氧时的氧感受器，通过释放血管扩张剂一氧化氮和ATP以增加血流及对组织的氧运输量。库存血对于增加氧合作用的功效已经遭到质疑，因为这样的血2，3－DPG、ATP含量低，红细胞变形能力差。实验模型显示红细胞储存时间超过2周可对功能毛细血管密度及微循环造成负面影响，从而导致改善组织氧合的作用受到限制。相反，新鲜红细胞在缓解微循环缺氧负面效应方面更加有效。

储存在全血中的白细胞分泌细胞因子和其他一些物质加重了红细胞的储存损伤。红细胞和白细胞储存在一起同样增加了红细胞对人类血管的黏附性。目前已经知道血浆游离血红蛋白浓度随着红细胞储存时间的延长而增加，游离血红蛋白与内皮细胞合成的一氧化氮相结合，从而使内源性一氧化氮减少导致不合适的血管收缩。所有这些机制可进一步损害微循环的脑血流，尤其对于创伤性脑损伤的患者更易受到损害。

神经系统疾病重症患者包括蛛网膜下腔出血患者、急性缺血性休克患者以及创伤性脑损伤患者，这类人群对输注红细胞的需求很大。尽管这样，但有关贫血和红细胞对神经系统疾病重症患者临床结局的影响的证据却研究的很少。一些研究蛛网膜下腔出血患者、急性缺血性休克患者或创伤性脑损伤患者的观察性试验已经显示：输血与临床转归不佳直接相关。然而在所有的对危重患者输血的研究中，神经系统疾病重症患者所占的比例低于10%，因此关于输注红细胞对这类患者的影响很难做出结论。神经系统疾病重症患者最佳输血指征也没有明确。许多医学中心的创伤性脑损伤患者常以血红蛋白浓度达到近似100g／L为输血目标。高级临床生命支持推荐输注红细胞作为输注晶体液后的液体复苏选择。由于没有前瞻性的随机试验比较创伤或神经系统疾病重症患者限制性和非限制性输血方案，因此上述推荐可能适用于一般的创伤患者，但不一定适用于特定的神经系统疾病重症患者。

输血与蛛网膜下腔出血期间不良临床转归显著相关。日本进行的一项大型队列研究显示输血史是蛛网膜下腔出血导致死亡的一项独立危险因素。这些结果近期被另外一些大型队列研究所证实，其中包括了9651例患者随访14年，结果证实前期的红细胞输注与致命的颅内出血风险增加三倍直接相关。一项对441例蛛网膜下腔出血患者的回顾分析显示，住院期间红细胞输注是症状性血管收缩和最差预后的独立危险因素。该作者认为储存的红细胞可通过消耗局部的一氧化氮从而导致更多的血管出现痉挛。输血并没有保护患者并代偿贫血的不良影响，反而因输血出现的并发症预后更差。因而有研究发现贫血与输血均增加了发生蛛网膜下腔出血的风险，同时也增加了蛛网膜下腔出血后的病死率。

对急性缺血性休克患者的急性管理策略中并不包括输血治疗，但有关血细胞比容与急性缺血性休克的关系已被广泛研究。血细胞比容是机体整个血黏度的主要决定因素，而且在血黏度和脑血流之间存在着反比关系。急性缺血性休克患者存在着更高的血细胞比容和血黏度，以及更高的红细胞弹性和聚集性。患者发生急性缺血性休克时，血细胞比容的增高可恶化脑分界不清区域血流淤滞，增加局部血栓形成的风险。高血细胞比容与急性缺血性休克后颈动脉粥样硬化、单侧脑梗死以及更大的梗死面积有关，同时还与急性缺血性休克后早期高病死率以及致残有关。

同蛛网膜下腔出血一样，既往输血史和围手术期输血与急性缺血性休克的形成有关。日本协作组完成的一项队列研究连续10年随访了88　312例没有休克病史的健康个体，以研究急性缺血性休克的危险因素，发现红细胞输注史是急性缺血性休克的一个危险因素。因此急性缺血性休克患者应要精确控制血红蛋白水平。低血细胞比容可能导致氧运输降低，高血细胞比容则增加了血黏度损坏了微循环，这些迟发效应可因输注库存血而加重。基于一项数学模型，100g／L的血红蛋白浓度被建议作为急性缺血性休克患者的合理输血指征。在获得新的实验结果前，保持血细胞比容为中等程度范围，最有利于急性缺血性休克患者的预后。

急性缺血性损伤是以脑氧运输量和氧耗失衡导致脑组织缺氧为特征，脑自身调节机制受损。急性缺血性损伤患者发生不可逆组织损伤的临界脑血流阈值更高，可达15ml／（100g·min）。与纠正贫血相比，通过增加脑血流和氧运输量使得脑氧运输量达到最佳以避免低氧损害更为重要。

创伤性脑损伤患者的输血指征目前还不明确。有证据支持将血红蛋白水平设定在70g／L作为创伤性脑损伤患者的输血指征较为合理，与其他较高的输血指征相比，如血红蛋白100g／L为输血阈值，在改善脑代谢和脑氧供方面，限制性输血组并不劣于非限制性输血组。但创伤脑损伤患者可能存在创伤性凝血病，可以肯定的是，严重贫血会加重创伤性凝血病，因此，也有人建议对于这类患者应积极地将血细胞比容提高到0．30以上。

输注红细胞是心脏手术患者常见的治疗方法。10多年前美国和英国心脏手术患者进行输血的比例在25%～95%。尽管输血的绝对比例及差异随着时间的推移而出现下降，但是更大的差异是由各个医疗机构及输血的医师所决定的。输血的比例及差异同样提示许多输血是不必要的。这种差异的原因之一就是缺乏高质量的证据以帮助医师做出输血的决定。随着越来越多的证据表明输血可增加住院发病率和病死率，医师们在输血前需要衡量输血带来的益处以及面临的风险变得越来越重要。对于输血所带来的危害，以往的担心主要集中在病毒、细菌感染，以及输血反应上。随着技术的改进，现在这些并发症的发生率已经出现了大幅下降。免疫抑制、肺损伤或器官功能不全可能发生在每一个接受输血的患者身上。Murphy等归纳了1996～2006年间发表的研究后认为输血增加了感染、肾衰、机械通气延长、精神错乱、休克、短期和长期病死率风险。

美国胸外科医师协会输血指南推荐，血红蛋白＜60g／L时开始输血较合理，当血红蛋白＞100g／L时不大可能改善氧的运输，不推荐输血。不过仍然有人担心心脏疾病患者可能不能耐受和其他患者一样的血红蛋白水平。一项多中心随机对照试验比较了心脏疾病患者在重症监护病房分别实施限制性输血和非限制性输血的临床转归，结果发现限制性输血组（血红蛋白＞70g／L开始输血）与非限制性输血组（血红蛋白＞100g／L开始输血）相比，病死率无显著性差异。

决定输注红细胞以及其他血成分经常是多因素的，包括术前有无贫血、术后出血情况以及麻醉医师、手术医师、重症监护病房医师的输血理念。显然当患者心脏手术后在伴随出血的情况下出现血流动力学不稳定且不能通过静脉补液纠正，需进行输血。在决定输血前必须仔细评估，尤其在患者处于低手术风险的情况下TRALI、纵隔炎等并发症的风险可能超过输血所带的益处。风险利益比必须个体化。而且在所有的研究中，有关输注的血制品的储存时间并没有报道。血制品的储存时间与心脏手术后的不良预后之间的关联性目前仍存在着争议。目前对于心脏手术患者而言，尚无作为输血指征的最低血红蛋白水平。一些临床症状如心动过速、低血压、低混合静脉血氧饱和度、氧摄取率的增加等能够提供输血需求的客观证据。

目前输血已经处于严密的监管之下。输血所带来的利与弊前文已有叙述，随着献血者的筛选、捐献血液感染性疾病检测方法的改进，以及去除白细胞红细胞的应用已经大大减少了因输血传播疾病的风险，然而越来越多的前瞻性临床研究发现红细胞输注增加了住院期间血源性感染以外的并发症的发生率和病死率，有必要引起足够的重视。

通过实际临床工作可以观察到，手术患者可发生多种与输血相关的并发症，且与5年内病死率呈显著相关性。由于缺乏严格的输血指征，医务人员可能会把握不当，造成过量输血，这就要求临床医师根据现有的输血指南和患者的实际情况做出正确客观的评估，不能仅仅为了纠正某项实验室指标而输血。为了建立更加详尽的输血指南来指导临床工作，需要世界范围内的医疗机构和临床医师共同努力，进行基础试验研究以及多中心大样本的临床研究，以患者的安全医疗为前提，最大限度降低血液制品传播疾病的风险，最大程度减少血液制品的浪费。