CO2气腹对机体各系统的影响
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腹腔镜手术中二氧化碳气腹对机体的影响226?中国实用医药2009年l2月第4卷第35期ChinaPracMed,Dec2009.V01.4.No.35腹腔镜手术中二氧化碳气腹对机体的影响何菁【摘要】目的综述腹腔镜手术中CO气腹对机体的影响.方法参阅国内外相关文献,对腹腔镜手术中CO气腹对机体的影响作一综述.结果腹腔镜手术依靠CO:气腹行荷电操作,具有创伤小,对腹腔内脏干扰少等优点,但对患者各脏器生理机能,免疫产生不良影响及可能引起术后肿瘤种植,转移,复发等.结论气腹对机体影响复杂,应加强相关研究.【关键词】腹腔镜;CO气腹;影响随着腹腔镜技术在外科领域的广泛应用,人工气腹对患者所产生的各种病理生理学改变已逐渐受到关注J.目前,二氧化碳(co=)因无色无味,非易燃性,在血液中溶解度高等优点,已经成为气腹腹腔镜使用的首选气体,其对人体的作用主要与CO的吸收和腹腔内压力(IAP)增高有关.本文将相关文献作一综述.1CO:气腹对呼吸系统的影响由于c0的高度可溶性及腹腔,血液之间的压力梯度,CO被人体大量吸收,造成动脉血CO2分压(PaCO)升高和PH下降,刺激外周和中枢感受器使通气量增加.但由于隔肌上抬胸内压升高,气道压升高,肺顺应性下降,潮气量和肺泡通气量减少,生理性死腔增加和充气/灌注比(V/Q)失调,可发生肺不张,同时有产生高碳酸血症的可能.但接受腹腔镜胆囊切除术的大部分患者都未发生严重的酸中毒,且术后呼吸功能恢复比传统开腹胆囊切除术快J.Schwenk等研究亦表明,腹腔镜结肠切除术对术后呼吸功能的影响明显小于开腹结肠切除术.Schauer等I报道呼吸功能不全的患者围手术期腹腔镜手术对其的影响比开腹手术小.笔者认为正常的人体生理代偿机制一般足以抵抗高碳酸血症及气腹对呼吸功能的影响,同时临床常用的lAP范围及气腹期问吸入较高浓度氧气,一般不会带来严重问题.但对原有心肺疾患的患者,气腹可发生严重高碳酸血症及酸中毒,加重原有的呼吸功能障碍.Wittgen"报道心肺疾患者在c0:腹腔灌注后,血pH值明显降低,PaCO迅速升高与无心肺疾患者相比差异有显着性.因此对此类患者术中加强呼吸监测及时调整通气量,必要时应考虑更换膨腹气体或采用无气腹腹腔镜技术甚至中转开腹以策安全.综合考虑,是否出现持续高碳酸血症及一系列酸碱平衡变化取决于气腹压高低,持续时问,机械通气情况及自身机体代偿能力.2co,气腹对循环系统的影响气腹对循环系统的影响主要与IAP升高影响静脉回流从而影响回心血量(前负荷)以及高碳酸血症引起交感兴奋儿茶酚胺释放,肾素一血管紧张素系统激活,血管加压素释放导致血管张力(后负荷)增加有关.主要表现为心输出量,心率,动脉血压等指标的变化,但各家报道结果不尽相同.多数学者研究结果o'"认为气腹可引起收缩压(SBP),舒张压(DBP),及平均动脉压(MAP)的升高,心率(HR)增快,外周血管阻力(SVR)增大.每搏输出量(SV)下降,心输出量(co)和心脏指数(cI)稳定或下降,中心静脉压(CVP)不定.此外lAP升高引起腹腔内脏器血流动力学及功能改变,体位因素,CO的降低,神经内分泌变化以及气腹状态下腹腔内脏器发生低血流量损伤后再灌注,损伤又可使局部脏器如肝,肾,脑,胃肠等产生不良影响'"J.相同IAP对心脏前负荷作者单位:535000广西钦州市妇幼保健院红十字医院的影响还与机体自身血容量状态有关.此外,CO气腹对循环系统的影响还与麻醉和术中不同体位有关,尤其对心,肺功能不全患者¨.对美国麻醉医师协会分级(ASA)分级较差的患者应尽量控制气腹在15rainHg以内或采取更小压力, 常能减轻CO:气腹对呼吸循环的影响.控制充气速度也可以在一定程度上减少气腹的影响.临床上尝试通过给部分患者术前适量补液以增加前负荷以及使用艾斯洛尔(超短效, 选择性B,受体阻滞剂)和硝酸甘油等血管活性药物在一定程度上也可以减少气腹影响,减少心血管事件的发生".3CO:气腹对肿瘤细胞播散的影响随着腹腔镜在恶性肿瘤疾病诊断和治疗中的应用,有关腹腔镜术后恶性肿瘤生长加快,易复发,尤其是穿刺口肿瘤种植转移率升高的临床和实验报道越来越多""J.众多研究表明相比于其他气体,腹腔镜CO气腹确能促进肿瘤生长与种植转移,这一点基本已成为共识,但CO:的促进机制尚无定论,还存在较多分歧,目前认为其原因可能有:①腹腔镜器械沾染肿瘤细胞后,由于频繁更换器械,导致切口间接污染, 造成切口种植.②c0:气腹时自动充气产生的气流可使体内肿瘤细胞气雾化而广泛播散.~co:气体改变肿瘤细胞内外的pH值,使之处于酸中毒状态,激活与细胞有丝分裂相关的酶类,肿瘤细胞生长增加.④CO气腹可引起腹腔内温度暂时性改变,腹膜干燥,腹膜发生炎性反应及腹膜完整性破坏.⑤建立持续性CO气腹时,由于切口处的漏气或手术完毕后的放气腹,使肿瘤细胞随气腹的释放而粘附至切口上造成切口种植.⑥宿主免疫功能状态的改变,CO气腹可降低机体系统免疫功能和腹腔局部防御功能,亦与术后肿瘤细胞的生长有关.⑦其他促进机制.Pidgeon等副认为气体中无所不在的细胞毒素与脂多糖打破了细胞生长与血管生成的平衡,诱导了肿瘤的生长.此外肿瘤自身的分化程度,分期分级,瘤细胞数等也是可能的影响因素.在CO气腹促肿瘤种植转移的预防上,除了术中熟练操作,减少气腹存留时间,避免对瘤组织挤压外,改善腹腔酸性环境,纠正细胞酸中毒,可能是抑制co,气腹促进肿瘤细胞扩散的重要途径.对于药物预防,目前仅局限于改善腹膜抗肿瘤黏附及免疫方面,对牛黄罗定(Taurolidine)较为肯定,但应用价值尚待观察.4CO:气腹对机体免疫功能的影响随着腹腔镜技术的发展,其对机体免疫功能影响较开腹手术小的免疫学特点已被大家认可.CO:气腹对机体免疫的影响主要表现在机体内的急性相蛋白(caP),细胞因子(IL一2,IL-6,F等)以及自细胞,淋巴细胞(CD3,CD4,CD8等),单核细胞群体和功能上的变化J.这种变化多表现为受抑,但多较开腹组为轻.这可能与机械性刺激,腹腔内高压综合征,高碳酸血症以及气腹后一系列神经内分泌变化,充气.放气所导致的缺血再灌注损伤等有关.Evard等人发现气腹后CO气腹吸收可对淋巴细胞产生毒性作用和直接抑制.中国实用医药20o9年l2月第4卷第35期ChinaPracMed,Dec20o9,V0】.4.No.35 有研究提示腹腔镜手术所见的全身性免疫学优点并不反映在腹膜水平上.丑J.Hajri在动物实验中发现T_F-Ot,IL-6和诱生型一氧化氮合酶(i.os)基因转录在外周血白细胞内增强,但在腹膜巨噬细胞内受抑j.CO:损害腹膜巨噬细胞的T.F-生成,从而阻止腹腔内存活细胞或细菌的有效清除,而这可能是通过改变pH值介导的.West等认为CO:气腹引起的细胞内酸化是巨噬细胞免疫功能下降的原因,证明CO的气体膨腹引起巨噬细胞免疫功能下降的理由是:①CO:气体引起细胞内pH值下降而非He气或空气;②co气体进入腹腔与pH值下降同时发生;③巨噬细胞释放TNF.a功能下降是在C02气体作用后.此外CO:气腹也损害巨噬细胞对脂多糖(内毒素)的反应性.综上所述,CO气腹腹腔镜手术对全身的免疫功能影响小,而对腹腔局部组织细胞的代谢与免疫功能有较大影响.5对肝,肾等脏器的影响CO:气腹对门静脉血流的影响较肝动脉明显.这种影响在本身存在肝硬化的患者身上更为明显.多数研究发现气腹在一定程度上影响患者的肝功能,如丙氨酸氨基转氨酶(ALT),天冬氨酸氨基转氨酶(AST)等肝酶升高,代表肝功能储备的吲哚青绿(ICG)排泄下降,这种影响和气腹压的大小, 持续时间的长短相关J.虽然在术后72h基本都恢复正常,但都提示了存在肝细胞损伤.在低灌注状态下,肝细胞内高能化合物及cAMP的下降明显,长时问的缺血可导致组织损伤和细胞死亡.气腹突然解除时肝血流再灌注可导致氧自由基产生,细胞内钙超负荷,进一步加重肝细胞损害.气腹对肾会产生一定影响,其原因主要是肾血流变化和缺血再灌注对肾的损伤.气腹时正常肾可以发生尿量减少,肾小球滤过率(GFR)下降,可出现血肌酐,尿素氮的升高,放气后这些指标可逐渐下降至正常.尿量减少的可能因素有心输出量的减少,肾静脉压迫,肾实质挤压以及肾素一血管紧张素一醛固酮系统激活效应HawasliA等认为肾的神经控制作用在尿量产生中是次要的,主要是机械影响.一些学者研究了肾功能不全机体气腹后肾功能改变,发现气腹后机体的一些肾功能指标恢复到正常值的速度明显较正常对照组为慢,并可出现一定组织学变化,但在一定压力下最终也是可逆的.对气腹引起的肝,肾血流变化,有学者提出多巴胺和El"一1拮抗剂能明显改善门脉血流,多巴胺酊胺能有效改善肝动脉血流,其对改善肾脏血流也被证明是有效的J,但能完全改善肝血流以及明显有利于肝功能的药物尚未见报道.充入温度较高的CO也被证明较冷CO气腹更能改善肾脏血流, 术中补充高张液能增加肾血流量和尿输出量,但被证明并不能防止肾功能损伤.由于肾脏在气腹过程中间发生类似的"缺血一再灌注"效应,而目前大量研究显示缺血预处理对器官缺血再灌注损伤的预防有良好效果,所以正式气腹前的"预处理"以及使用一些过氧化物酶可以减少氧自由基对肾的损伤驯.6其它肩部疼痛是腹腔镜术后常见的并发症.Aitola等用氮气代替CO行腹腔镜胆囊切除术,肩部疼痛明显减少,认为产生的碳酸刺激膈膜是术后肩部疼痛的原因,此外人工气腹产生的张力牵拉膈肌纤维,以及气体残留于膈下,位于肝脏和膈之间形成空隙,使腹腔内的负压状态消失,导致肝脏略下坠增加了对三角韧带的牵拉等也都是产生肩部疼痛的原因【3. 形成气腹时放慢充气速度,保持气腹压力较低水平,以及注入加温和湿化的CO等措施可减少肩部疼痛的发生J.227?恶心呕吐也是腹腔镜胆囊切除术后常见的并发症.其发生除与麻醉因素中气管插管麻醉药物刺激呕吐中枢,吸入麻醉药物刺激胃肠道外,还可能与CO气腹使腹内压升高和形成高碳酸血症及轻度酸中毒刺激胃肠道机械感受器,使传入迷走神经兴奋性增高,引起催吐中枢兴奋有关川.减少IAP是预防恶心呕吐的有效措施.此外建立CO:气腹过程中若不小心会引起腹膜外过度充气,临床上可引起诸如皮下气肿,腹膜前气肿,腹膜后气肿和大网膜充气等并发症.熟练手术操作可避免之.作为微创外科的重要手段,腹腔镜技术有着广阔的发展及应用前景.气腹腹腔镜中C02气腹对人体多数系统均有影响,完善各项监测措施,熟练手术操作,减少并发症,提高手术安全性,加强相关的基础与临床研究,为微创外科的发展保驾护航.参考文献[1]陈训如,PeterMack.腹腔镜外科理论与实践.云南科技出版社, 1997:6.[2]NguyenNT,Anderson.IT,BuddM,eta1.Effectsofpneumopecitoile- umonintraoperivepulmonarymechanicsandgasexchangeduring laparoscopiegastricbypass.SurgEndosc,2004,18(1):64.[3]paroscopicsurgeryeffectsOncircu- iatoryandrespiratoryphysiology:aIIOverview.EurJSurg,2OOO, (585):4.[4]MealyK,GallagherH,BarryM.Physiologicalandmetabolicre- spensestoopenandlapentw~piccholecystectomy.BrJSurg,1997,79:1061.[5]SchwendW,BhomB,WittC.Pulomonaryfunctionfollowinglaparo- seopieorconventionalcolorectalresection.ArchSurg1999,134: 6—12.[6]SchauerPR,LunaJ,GhiatasAA,eta1.Pulmoilaryfunctionafter laparosoepiccholecystectomy.Surgery,1993,114(2):389-397.[7]WittgenCM,AndmeCH,FitzgeraldSP,eta1.Analysis0fthehe- modynamieandventiatoryeffectsoflaparoscopiccholecystectomy. ArchSurg,1991,126(8):997.【8]WittgenCM,NaunheimKS,ArdrusCH.Preoperativepulmonary functionevaluationfoelaparoseopiccholecystectomy.ArchsIIrg, 1993,12s(8):880.[9]0'MalleyC,CunniW~mAJ.Physiologiccharge*duringlaparosco- PY.AnesthesiolClinNorthAmerica,2oo1,19(1):1.[1O]AokiT,TaniiM,Takahashik,eta1.Cardiovascularchangesand plasmaatecholaminelevelsduringlaparoscopicsurgery.AnesthAm,1994,78:8—10.[11]高玉英,杭燕南,王珊娟,等.腹腔镜胆囊切除术对呼吸和循环功能的影响.中华麻醉学杂志,1995,15(12):548.[12]ElspethM,DougallM,TeriG,eta1.Theeffectofprolonged pneumoperitoneumOilrenalfunctioninananimalmode1.JAm CollSurg,1996,182:317-328.[13]TunonMJ,GonzalezP,JoequeraF,el:a1.Liverbloodflowchan—gesduringlaparoscopicsurgeryinpigs:astudyofhepaticindecya-nine强mremove1.SurgEndoec,1999,13:668-672.[14]RistM,HemmerlingTIM,RmlhR,eta1.Influenceofpneumoperito- Ilelilnandpatientpositioningonpreloadandsplanchnicbloodvol- umeinlaparoscopicsurgeryofthelowerabdomen.JClinAnesth. 2001,13(4):244.[15]KoivusaloAM,ScheininM,TikkanenI,eta1.EffectsofesmoldOil haemodyuamiereslmnsetoCO2pileumopedtot~umforhparascopic surgery.ActaAnaesthesiolStand,1998,42(5):510.[16]DorranceHB,OienK,PJ.Effect0flapamscopyonintrap- eritonealRlmorgrowthanddistantⅢetf∞嘲inanimalmode1. Surgery,1999,126:35-40.228?[17][18][19][2O][21][22][23][24][25]中国实用医药2009年l2月第4卷第35期ChinaPracMed,Dec2009,V o1.4,No.35 JacobiCA,WengerFA,OFdenlannJ.Experimentalstudyofthe effectofintraabdominalpressureduringlapatoscopyonhumor growthandpertsitemetastasis.BrJSurg,1998,85:1419—1422.PidgeonGP,HarmeyJH,KayE,eta1.Theroleofendotoxin/li—popolysaccharideinsurgicallyinducedtumorgrowthinaroutine modelofmetastaticdisease.BrJCancer,1999,81:1311-1317.WengerFA,KilianM,BranmannC,eta1.Effectsoftanrolidineand octreotideonportsiteandlivermetastasisafterlaparoscopyinan animalmodelofpancreaticcancer.ClinExpMetastasis,2002,19(2):169.GuptaA,WatsonDI.Effectoflaparoscopyonimmunefunction. JournalofSurgery,2001,88(10):1296.EvrardS,FalkenredrA,ParkA,eta1.InfluenceofCO2pneumoper- itoneumonsystemicandperitonealcell—mediatedimmunity.WorldJSurg,1997,21(4):353.HajjiA,MutterD,WackS,eta1.DualeffectoflaparoscopyonceB-mediatedimmunity.EurSurgRest,2000,32(5):261.WestMA,HackamDJ.BakerJ,eta1.Mechanismofdecreasedin vitromurinemaerophageeytokinreleaseafterexposuretocarbondioxide:relevancetolaparescopiesurgery.AnnSurg,1997,226(2):179—190,RichterS,OlingerA,HildebrandtU,eta1.LossofPhysiologicHe- parleBloodFlowControl("HepaticArterialBufferResponse")DuringCO2一PneumoporitoneumintheRat.AnesthAnalg,2001,93(4):872.TanM,XuFF,PengJS,eta1.Changesinthelevelofscramliver enzymesafterlaparescopicsurgery.WoddJGastroenteml,2003,9[26][27][28][29][30][31][32][33][34](2):364.DunnMD,parescopieeomid—elations.UrolClinNorthAm,2000,27(4):609.HawasliA,OhH,SehervishE,,eta1.Theeffectofpneumoperito- neunlonkidneyfunctioninlaparescopicdonornephreetomy.Am—Surg,2003,69(4):300.AgusfiM,ElizaldeJI,AdaliaR,eta1.Theeffectsofvasoaetive drugsonhepaticbloodflowchangesinducedbyCO2laparoscopy: allanimalstudy.AnesthAnalg,2001,93(5):1121.YilmazS,KokenT,TokyolC,eta1.Canpreconditioningreduce laparoscopy—inducedtissueinjury.SurgEndosc,2003,17 (5):819.AitolaP,Aiml,KankinenS,parisonofN20andCO2 penumoperitoneumduringlaparoscopiccholecystecomywithspe—cialreferencetopostoperativepain.SurgLaparoscEndose,1998, 8:140-144.TismoyiannisEC,SiakasP,TassisA,eta1.1ntraperitonealnor- malsalineinfusionforpostoperativepainafterlaparoseopiechoh—cystectomy.WorldJSurg,1998,22(8):824~28.KorellM.SchmausF,StrowitzkiT,eta1.Painintensityfollowing laparescopy.SurgLaparosc,1996,6:375-379. KoivurantaMK,LaaraE,RyhallenPT,eta1.Antiemeticefficacyofprophylacticondansetroninlaparescopiccholecystectomy.An—aesthesia,1996,51:52-55.LiwackK,ParnssS.PracficMpointsinthemanagementofpostop—erativenauseaa5nvomiting.JPostAnaesthNur,1998,3:275.基层医院重症监护病房护士规范化培训方法探讨张宏梁华玉罗玲卫生论坛?【摘要】目的探讨基层医院重症监护病房护士规范化培训的有效方法.方法根据护士应具备的素质,特点及临床工作的实际需求,采取按计划,有系统,分层次,多种形式进行培训及考核.强化专科知识及危重监护抢救技能.结果经过培训后,护士的专科理论及操作技能各项考核及对危重患者护理并发症发生率及病陪人满意度调查与培训前比较有极显着差异.结论对重症监护病房护士进行系统培训是提高和保证危重患者护理质量的有效措施.【关键词】规范化培训;护士;重症监护病房;基层医院ResearchofstandardtrainingforaninICUofbasic-levelhospitalZHANGHong,HANGHna —yu,LUOLing.DepartmentofICU,ChenxinghaihosipitalofZhongshan,Guangdong528415,C hina【Abstract】0bjectiveToresearchtheeffectivemethodsofstandardtrainingfornnrseinIntensive CareUnit(ICU)ofbasic—levelhospita1.MethodsAccordingthequality,characteristicofnursesandthe clinicalrequirements,trainandassessmentthenursesonschedule,systematically,bydiffere ntlevelandvail—OUSways,s~engthenthespecializedknowledgeandtheskiHofintensivecareandrescue.Re sultAftertrain—ing,thereweresignificantdifferenceofspeciahzedtheory,operateskill,nursingcomplicationofseriouslyill patientsanddegreeofsatisfactionofpatientswitllthesebeforetraining.ConclusionThesyste mtrainingof narseinICUistheeffectivemethodtoimproveandensurethenursingquali~ofseriouslyillpat ients.【KeywofulBasic-levelhospital;ICU;Nurse;Standardtraining重症监护病房是危重患者集中治疗抢救的场所,其特点作者单位:528415广东省中山市陈星海医院重症监护病房是患者病情危重,复杂多变,需要熟练应用多种监护仪,抢救器材及严密的病情监护,是一个高风险的科室.因此,护士应具备良好素质和娴熟的监护,急救技术,才能保证各项护理操。
二氧化碳气腹对生理功能的影响
(一)对呼吸功能的影响
加压二氧化碳产生气腹,气腹引起腹内压力与容积的增加使膈肌上移。
引起肺顺应性下降,吸气峰压上升。
肺不张、功能残气量下降、通气血流比失调、肺内分流等使得动脉血氧合差,这些变化在肥胖合并吸烟的患者表现更明显。
二氧化碳气腹有明显的呼吸刺激作用,如在硬膜外麻醉下,二氧化碳气腹妇科腹腔镜患者表现为潮气量和呼吸频率显著增加。
在呼气末二氧化碳分压不变情况下,气管内全身麻醉可使用原已升高的气道压进一步增加,肺顺应性降低,胸腔内压也相应增加,减少回心血量和心排出量。
(二)对循环功能的影响
1、中度二氧化碳充气压通畅不影响心率,中心静脉压、心排出量正常或略微增加。
但如果腹腔内压力过高大于18mmHg则使腹腔的主要血管塌陷,尤其是下腔静脉,使回心血力量减少,心脏前负荷下降,心输出量下降。
2、可直接压迫心脏造成心脏舒张障碍。
3、可压迫腹主动脉及刺激交感神经使血管收缩。
4、气腹引起的高碳酸血症可导致交感神经系统兴奋,血压升高,心率升高,导致心率失常。
5、可引起心律失常。
(三)对血气的影响
二氧化碳经腹膜大量吸收入血,加上潮气量下降,胸肺顺应性下降,进而提高血清二氧化碳水平,易导致高碳酸血症。
(四)对神经、内分泌及代谢的影响
二氧化碳气腹作为一种刺激,可引起机体明显的应激反应,表现为激活下丘脑-垂体-肾上腺轴,引起相应的内分泌激素释放。
气腹时血浆肾素、血管加压素及醛固酮明显升高,可能与腹压增高压迫腹腔血管,使心输出量和肾血流量减少有关。
不过作为微创手术,腹腔镜手术对神经、内分泌的影响明显轻于同类开腹手术。
二氧化碳气腹对生理功能的影响张旭王少刚无论腹腔镜或后腹腔镜手术,都需要经人工气腹形成足够的空间,以便于窥视与操作。
制备人工气腹的气体要求具有弥散性好、溶解度高、刺激性小、不燃烧爆炸等特点,CO2是腹腔镜手术中应用最广泛的气体。
研究表明,许多腹腔镜手术并发症并非手术操作不当所致,CO2及其产生的腹腔内高压对机体的生理功能有一定的影响,对于病情复杂或手术时间较长的患者尤为明显,表现在心血管、呼吸、中枢神经和消化等各个系统〔1,2〕。
1 CO2代谢和高碳酸血症的发生机制因为CO2具有以下显著特点而被选为腹腔镜手术的气腹递质:①CO2无色、不爆炸、不支持燃烧;②CO2易溶于血,很少发生气体栓塞;③CO2易通过内脏血管吸收并最终通过肺排出,通过适当增加每分通气量,可以很好地保持CO2稳态;④CO2价格低,易得到。
CO2在体内具有很强的组织穿透性,顺浓度梯度弥散,而腹膜腔有丰富的血管系统,气腹形成后,CO2很易弥散入腹膜的毛细血管,在体内碳酸酐酶的作用下,约占93%的CO2通过红细胞转运,其余7%以溶解的形式进行。
除了通过肺排泄外,吸收的CO2亦可储存于体内,因此当气腹停止后,仍可见较长时间的PaCO2升高。
因人体具有强大转运、储存及清除CO2的能力,过量的CO2负荷对于健康患者仅引起轻度的动脉血CO2分压升高。
磺胺类药物、噻嗪类利尿剂和乙酰唑胺等能抑制碳酸酐酶的活性,因此当患者使用碳酸酐酶抑制剂时,其CO2转运能力明显下降,此时行腹腔镜手术最好不用CO2作气腹递质。
在腹腔镜手术过程中,CO2自腹腔吸收后经肺排出,气腹后PaCO2升高呈非进行性,一般认为,后腹腔吸收CO2快,10 min后PaCO2稳定于高水平,而腹腔气腹需20 min。
高PaCO2兴奋呼吸中枢,自主呼吸者的呼吸频率和潮气量同时增加。
腹膜及腹膜后组织吸收的CO2增加和肺排出CO2减少是高碳酸血症产生的主要原因,如CO2快速从腹膜吸收入血液循环、肺通气/血流比值失调、体位改变、机械通气不当及自主呼吸受到抑制等。
CO2气腹对围术期机体的影响随着腹腔镜技术的广泛应用,气腹对患者所产生的各种病理生理学改变已引起众多研究学者的重视。
目前,二氧化碳(CO2)是气腹时使用的首选气体,其对人体的作用主要与CO2的吸收和气腹时腹腔内压力有关,下面就CO2气腹对围术期机体的影响进行综述。
一、CO2气腹对呼吸系统的影响CO2高度的可溶性和腹腔、血液之间CO2的压力梯度可导致CO2吸收迅速增加,从而引起高碳酸血症和酸中毒。
气腹可增加腹腔内压力,压力为15 mm Hg时膈肌上抬,肺功能减退,呼吸顺应性降低,尤其是在患者处于头低足高位时,其结果导致生理性死腔增加和充气-灌注失调。
Andersson报道CO2气腹容易导致肺不张。
有研究报道长时间气腹患者中使用PEEP能够改善动脉氧分压。
二、CO2气腹对循环系统的影响腹腔内压力增高可导致内脏血管收缩,下腔静脉、肾静脉和肝静脉血流减少,从而减少心脏的前负荷。
腹腔内压力增高亦可增加整个外周血管的阻力,提高平均动脉压,心脏后负荷增加。
腹腔内压力控制在8—12mm Hg时,气腹对循环系统的影响处于边界;腹腔内压力增至16 mm Hg时则可产生显著影响。
在正常充气压力时心输出量由于心率代偿性增快可不变或轻度减少;充气压力增加时心输出量明显减少。
另外,腹膜扩张可能会诱发血管迷走神经反射.出现心律失常和心跳骤停。
Sumpelmann等在兔实验中使用长时间低压力气腹,结果会导致心脏指数的降低、代谢性酸中毒及低血容量,而这些在临床中容易被忽视,需值得重视,建议气腹超过2h需做血气分析及中心静脉血氧饱和度。
三、CO2气腹对神经系统的影响徐辉等通过建立Wistar大鼠气腹模型,结果发现CO2气腹后,CO2气腹组与对照组比较,海马区胶质细胞和神经元细胞均无明显变化,CO2气腹组胶质细胞和神经元细胞在光镜下呈轻度水样变,电镜下线粒体轻度肿胀;血液和脑脊液中S-100蛋白、神经元特异性烯醇化酶在CO2气腹压力后虽然逐渐增加,但差异无统计学意义,认为在气腹压力10 mm Hg 2 h范围,CO2气腹对正常大鼠中枢神经系统无损害,CO2气腹在这一范围内应用对中枢神经系统是安全的。
I中华临床医学研究杂志2007年4月第13卷第8期April 2007,Vol 13。
No.8气腹对呼吸、循环系统的影响云南医学高等专科学校(650031) 王燕秋摘要: 随着腹腔镜技术的广泛应用。
为了给术者提供一个清晰术野。
气腹是施行腹腔镜手术的重要前提条件。
腹腔内充人一定压力的某种气体。
无疑会对膈肌及腹内脏器产生机械压迫和神经内分泌改变等作用,从而影响呼吸及循环等系统功能。
甚至带来严重不良后果。
气腹对患者所产生的各种病理生理学改变已引起众多研究学者的重视。
目前co2是气腹的首选气体,co2因不易燃爆,且在血液及组织中溶解度高,形成气栓的可能性小,但因可引起高碳酸血症,或呼吸性酸中毒,加重气腹对心肺功能的影响。
因此,要求腹腔镜手术医师及麻醉医师对气腹引起的呼吸和循环等系统的改变,以及气腹所致的相关并发症,应有一个较全面的认识。
关键词气腹呼吸系统循环系统影响1 气腹对呼吸系统的影响1.1 通气腹腔内充人一定压力气体,可使膈肌上升,肺底部肺段受压,呼吸系统顺应性降低,气道压力上升,气道阻力增大,功能残气量下降,潮气量及肺泡通气量减少,从而影响通气功能,导致低氧和高二氧化碳血症的发生。
其程度与气腹压力(1AP)有关。
人工气腹使腹内压升高可导致膈肌向头端移位,引起肺泡无效腔量增大,功能残气量下降,肺容量减少,肺顺应性下降,气道内压上升,气道阻力增大,导致低氧和高二氧化碳血症的发生。
在不同IAP下,FahytlJ等人分别测定了12名无明显肺疾患病人的C02气腹前后食管压、气道压力及气流量变化,从此据推算出的呼吸系统、胸壁及肺阻抗来看,三者在气腹后均明显上升,且随IAP增高而增大,尤其是胸壁,IAP增至3.3kPa,胸壁及肺阻抗则分别为气腹前的5倍和2倍。
正常情况下,胸壁顺应性的高低主要取决于胸廓、膈肌和腹壁张力以及腹内容,而IAP增高可导致横膈上抬,肺底部肺段受压,气管隆突向头侧位移0.5—2.3cm(IAP I.33kPa),心胸比例由53.4%增至57.1%,胸腔纵轴缩短,因而气腹后有必要重新确认气管导管位置,以免进入一侧支气管。
CO2气腹对机体各系统的影响CO2是腹腔镜手术常用的气腹介质,现就CO2气腹对机体呼吸、循环、消化、免疫及中枢神经系统等方面的影响做一综述,以期为相关研究提供参考。
标签:二氧化碳;气腹;腹腔镜腹腔镜手术是20世纪80年代中后期逐渐被人们认识的关于临床治疗的一个完整思想体系。
现已广泛用于治疗普通外科、妇产科和泌尿外科的多种疾病。
CO2具有无毒、无色、血液中溶解度高、不燃烧等特点,是目前腹腔镜手术中普遍使用的气体介质。
但是CO2注入腹腔后,其产生的腹腔内压力以及吸收后导致的机体酸碱平衡改变,继而对机体呼吸、循环、消化、免疫、中枢神经等系统产生影响。
CO2气腹对机体的影响应引起腹腔镜外科医师的重视。
1CO2气腹对呼吸系统的影响CO2对呼吸系统的影响主要表现在肺通气、血pH值、PaCO2等方面。
CO2气腹使腹腔内压力增加,膈肌上抬,气道压力上升,胸腔内压力升高,呼吸系统顺应性下降,呼吸潮气量及肺泡通气量减少,继而影响肺通气功能。
Leighton等[1]研究表明膈肌每上抬1 cm,肺的通气量减少300 mL。
体位变化可引起膈肌运动改变,影响气道压力,进而影响肺通气。
Salihoglu等[2]观察了不同体位(头高位和头低位)腹腔镜胆囊切除术的血气及呼吸功能的改变,充气后动脉血pH值降低,PaCO2升高,与体位无关;肺顺应性下降,头低位要比头高位变化明显,表明头低位时对呼吸功能的影响比较大。
Demiroluk等[3]研究发现CO2气腹期间,腹膜吸收CO2增加,动脉血PaCO2不断升高,从而降低机体的pH值。
腹膜外CO2气腹较腹腔内CO2气腹意味着更多的CO2吸收,这可能与后腹膜CO2容易弥散、血管丰富、高CO2压和侧卧位等有关[4]。
Joshipura等[5]的研究证实,高压气腹组SpO2水平低于低压气腹组;同时发现,腹腔镜术后CO2气腹对呼吸功能的影响较开腹手术明显降低。
Schwenk等[6]研究发现腹腔镜手术对术后呼吸功能的影响明显小于开腹手术,且恢复至术前水平的时间明显缩短。
以上研究均表明,CO2气腹会影响腹腔镜手术时患者的呼吸功能,影响程度与患者术前心肺功能、气腹压力、体位、气腹充气间隙及充气速度等均有关系;但对术后呼吸功能的影响较开腹手术轻,且随着CO2气腹压力的降低,对术后呼吸功能的影响亦减轻。
2CO2气腹对循环系统的影响CO2气腹对循环系统的影响主要与腹腔内充入CO2,导致腹腔内压力升高有关,腹内压升高,使静脉回流减少,从而使回心血量减少,心脏前负荷降低,心排血量减少。
CO2吸收使二氧化碳分压升高,从而导致高碳酸血症,可引起交感神经兴奋,儿茶酚胺释放、肾素-血管紧张素系统激活、抗利尿激素释放,血管张力增加,心脏后负荷增加,心排血量减少。
腹腔镜手术中,无论患者采取何种体位,正常压力下的CO2气腹(12~l6 mmHg)都会引起患者心输出量减少,心率则维持不变或轻微加快[7]。
Joshi等[8]在腹腔镜胆囊切除术中经食管行超声心动图监测,显示CO2气腹后,每搏输出量、心脏指数下降,心率基本保持不变。
Larsen等[9]研究表明气腹影响了患者的前后负荷,降低了心脏的功能,但不影响心输出量。
原因可能为每搏输出量减少,但交感神经兴奋引起心率增加,因而对心输出量影响小。
Andersson等[10]研究表明CO2气腹引起机体外周血管阻力增加及血压升高,当气腹压力为15 mmHg时,平均动脉压、收缩压、舒张压和中心静脉压分别升高l5.9%、l1.3%、l9.7%和30.0%。
Gebhardt等[11]研究了15例有潜在心肺疾病患者在腹腔镜胆囊切除术中的血流动力学变化,气腹压力为15 mmHg持续2 min后,患者的平均动脉压、全身血管阻力、中心静脉压均明显上升,心输出量减少。
当CO2气腹压力控制在8~12 mmHg时,气腹对循环系统的影响较小,心功能正常的患者一般能够耐受;若增至16 mmHg以上则可对循环系统产生显著影响。
CO2气腹对伴有心肺病变机体有显著影响。
3CO2气腹消化系统影响3.1CO2对肝功能的影响CO2气腹引起的腹内压增高可影响内脏器官的血液回流,肝脏血流减少、灌注不足,肝脏缺血缺氧,造成肝细胞损害,从而影响肝功能。
Tan等[12]对腹腔镜及开腹胆囊切除术和腹腔镜及开腹结直肠癌切除术患者的血清转氨酶(ALT 和AST)进行检测,结果表明腹腔镜组较开腹组术后48 h内的ALT和AST均显著升高,差异有统计学意义。
Nickkholgh等[13]研究大鼠再灌注损伤模型,结果显示:CO2气腹为8 mm Hg 时,血清转氨酶无明显变化;CO2气腹为12 mm Hg时,血清转氨酶(ALT、AST、LDH)均明显增高。
相同的麻醉下腹腔镜手术中不同的气腹压力对人体肝脏功能产生不同的影响,一个重要原因是术中因CO2气腹导致的腹内压迅速上升及手术完成后排出CO2导致腹内压骤降。
这种突发式的腹内压改变导致了门脉血流的明显波动,以及器官血流的再灌注,产生了缺血-再灌注损伤,尤其是对肝窦kuppffer细胞及上皮细胞的损伤[14]。
一些实验也证实了这一观点,当气腹压力为8 mmHg时,肝脏的微循环血量出现明显的减少[15]。
CO2气腹压力的高低导致腹内压的变化与肝脏血清酶学的变化有密切关系。
3.2CO2气腹对胃肠的影响CO2气腹引起的腹内压增高可引起胃肠缺血;气腹压力及体位因素可导致胃内压增高,增加胃内容物反流危险。
Schilling[16]等监测了CO2气腹患者血管的微循环,发现CO2气腹压力由10 mmHg升至15 mmHg时,胃的血流减少40%~54%,十二指肠血流减少11%,空肠血流减少32%,结肠血流减少44%。
Windsor等[17]研究腹腔镜胆囊切除术中CO2气腹后患者的胃黏膜内pH值,发现CO2气腹压为4~12 mmHg时,胃黏膜内pH值有所下降,但在正常范围;CO2气腹压为12~15 mmHg时,胃黏膜内pH值显著降低;解除CO2气腹后,胃黏膜内pH值恢复到正常范围。
Koivusalo[18]等对比腹腔镜(CO2气腹压12~13 mmHg和开放胆囊切除术中及术后3 h胃黏膜内pH值,术中胃黏膜内pH值均降低,前者在术后3 h仍继续下降,而开腹组则恢复正常。
3.3CO2气腹对肠道细菌易位的影响肠道内活的或死的微生物及其毒素越过肠道黏膜屏障进入正常无菌的肠壁组织、肠系膜淋巴结、门静脉及其他脏器的过程称为肠道细菌易位(bacterial translocation,BT)。
CO2气腹使得肠道处于绝对或相对的缺血缺氧状态,CO2的吸收造成血液pH值下降,以及肠道黏膜本身的高代谢特性,容易因缺血缺氧造成损伤,引起肠黏膜上皮细胞的脱落与坏死,导致肠壁通透性增加及肠道细菌易位。
Matsumoto等[19]发现气腹后肠系膜淋巴结细菌培养阳性,指出气体介质及气腹压力能在其中起重要作用,空气气腹较CO2气腹更能促进细菌移位。
张明远等[20]证明CO2气腹压力越高,气腹持续时间越长,对肠道细菌易位的影响越重。
在进行腹腔镜手术时,在能满足手术要求前提下,CO2气腹压力越低,持续时间越短,越能减少肠道细菌易位,阻止肠道细菌播散,降低术后败血症的发生几率。
4CO2气腹对免疫系统的影响CO2气腹对机体体液免疫功能、细胞免疫功能等均产生影响。
Evrard等[21]研究了腹腔镜手术患者CO2气腹前后外周血T3、T4、T8、自然杀伤细胞及T4/T8、T4+/T8+,结果表明CO2气腹对全身免疫有一定的抑制。
Shimotakahara等[22]认为离体中性粒细胞暴露于纯CO2后,可阻断自发性及IL-8诱导的中性粒细胞迁移,且使其生成的活性氧减少,这种效应有助于腹腔镜手术时抑制炎症反应,但需研究这种效应是否有助于清除细菌污染。
王浩等[23]研究在炎症环境下CO2气腹对巨噬细胞超氧阴离子释放和线粒体功能的影响,实验表明CO2气腹对巨噬细胞超氧阴离子释放及线粒体功能具有短暂可逆抑制,有利于减轻局部炎症反应,保持机体的免疫功能。
张建萍等[24]报道腹腔镜手术组和开腹手术组术后患者血清白细胞介素-6(IL-6)和C-反应蛋白(CRP)含量高于术前,腹腔镜手术组升高的水平低于开腹术组,表明腹腔镜手术引起机体应激反应轻。
腹腔镜手术后患者IL-6和CRP释放较少,与腹腔镜手术创伤小、手术时间短有关。
Malik 等[25]报道指出,腹腔镜手术对免疫系统的一些指标如T淋巴细胞和延迟超敏反应、单核巨噬中性粒细胞、B淋巴细胞、自然杀伤细胞、多形核白细胞弹性蛋白酶、IL-2、阴离子超氧化物的影响较小,而开放性手术对这些免疫指标的影响较大。
以上研究证明,腹腔镜手术切口小、创伤小,减少了患者术后的应激反应,减轻了炎症反应,在很大程度上促进了患者的恢复。
5CO2气腹对肾脏功能的影响CO2气腹时腹腔内压力升高,压迫肾脏及肾血管,使肾皮质血流量降低,肾静脉回流阻力增加,肾细小静脉压力升高,引起肾小球滤过率下降;交感神经兴奋、肾素血管紧张素系统激活,导致肾血流量进一步减少,肾小球滤过率下降。
目前大多数学者认为CO2气腹对肾功能不可避免存在影响,一定CO2气腹压力可以造成正常个体的的肾脏功能变化,诸如尿量减少、血肌苷升高、肾小球滤过率下降、肾血流量减少及尿酶改变[26]。
嵇武等[27]在对兔动物实验研究中显示气腹后Scr升高,气腹压力越高Scr改变的也越显著。
Dolgor[28]发现气腹过程中有BUN升高。
因此,腹腔镜手术期间,可引起患者尿量减少,血尿素氮和肌酐增高。
术前无肾功能障碍的患者,腹腔镜气腹对肾功能影响可能不明显;而术前存在肾功能不全的患者,其影响大小尚无法明确评价。
降低气腹压力和缩短手术时间可以减少对肾功能影响。
6CO2气腹对中枢神经系统的影响CO2气腹对脑血流量和脑灌注压的影响尚无定论,有研究认为对脑血流速度和脑内容积没有明显影响。
部分学者认为,气腹对脑的影响导致颅内压增高、眼内压升高,脑血流量降低,从而使脑灌注受损。
Kitajima等[29]用红外激光光谱监测腹腔镜胆囊切除术患者脑的有氧代谢,结果表明CO2气腹时PETCO2和脑血流量增加,脑的有氧代谢尚能保持稳定。
石凌云等[30]用同时抽取桡动脉血和颈内静脉血行血气分析的方法,观察后腹腔CO2气腹前后脑氧饱和度、脑氧含量、脑动-静脉氧含量差的变化,发现CO2气腹对脑氧含量及脑血流有明显影响,随着PaCO2增加,脑血流显著增加,脑动-静脉氧含量差减少,表明在后腹腔CO2充气期间脑组织可能摄氧不足。
7CO2气腹对下肢深静脉血栓形成的影响近年,随着手术复杂性的增加,手术时间的延长,CO2气腹对机体血流动力学的影响日益明显.腹腔镜手术中的人工气腹可引起下肢静脉压力明显升高,影响下肢血液回流,可能会诱发下肢深静脉血栓(DVT)形成。