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 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