麻醉 手术与糖尿病
本帖内容转自廖二元主编的《内分泌》第四篇 特殊内分泌代谢问题
第二节 麻醉、手术与内分泌
麻醉和手术对机体来说,是干扰内环境和体内代谢的应激性刺激。应激反应的应激原包括麻醉药物、手术创伤、疼痛、出血、感染等许多因素,这些因素在患者手术前、手术期间及手术后恢复期的某一时期或整个过程中起作用。麻醉和手术常引起一系列内分泌代谢变化,相反,内分泌功能状况也对麻醉和手术的效果有明显影响。
【外科病人的水、电解质和酸碱平衡紊乱】
一、水、电解质代谢平衡紊乱
(一)等渗性失水 为外科病人最易发生的水盐代谢紊乱。其常见病因为消化液的大量丢失(如呕吐、肠瘘)或浆膜腔感染(如急性腹膜炎、肠梗阻等),进食困难或吞咽困难者常伴有明显失水。
(二)低渗性失水 机体的水和电解质均有不同程度的丢失,但失盐多于失水。血清钠下降,血浆为低渗性。由于反复呕吐、胃肠吸引、慢性肠梗阻等情况导致大量消化液丢失。此外,低渗性失水亦常见于大面积创伤性渗液或应用大剂量排钠性利尿剂后。
(三)高渗性失水 缺水多于缺钠,细胞外液渗透压升高,血钠浓度增高,循环血容量和尿量减少。至后期,患者因细胞内严重缺水,可导致心、肾、脑功能障碍。高渗性失水主要见于吞咽困难(如食管癌)、昏迷(如颅脑外伤)或大汗(高热、烧伤暴露疗法)患者 。
(四)水中毒 在外科病人中少见。一些颅脑手术后,可并发抗利尿激素分泌不适当(过多)综合征或术后低钠血症。
(五)低钾血症 常见于进食不足或禁食、应用排钾性利尿剂、输液时补钾不足,或因呕吐、持续性胃肠减压、肠瘘、输尿管乙状结肠吻合术,使体内钾盐大量丢失等情况。体外循环心内直视手术者也常伴低钾血症,可能与钾离子向细胞内转移及低温有关。
(六)高钾血症 主要见于各种原因所致的肾功能减退、少尿或无尿的外科病人,亦可见于应用大量钾盐、广泛组织损伤、大量输血等情况。
(七)低镁血症 常与低钾血症并存。因长期胃肠减压、肠瘘、小肠部分切除、急性胰腺炎、体外循环等使机体镁盐大量丢失所致。
(八)高镁血症 较少见。烧伤、广泛性器官损伤、多器官功能衰竭综合征、肾功能衰竭、严重酸中毒时可伴有高镁血症。
(九)低钙血症 可见于急性胰腺炎、急慢性肾功能衰竭、肠瘘、坏死性筋膜炎、甲状旁腺手术等病人。
(十)高钙血症 原因很多。详见第二篇第三章第四节及第九章第五节。在外科病人中,主要见于原发性甲状旁腺功能亢进症和骨肿瘤,亦常见于雌激素治疗后的乳腺癌患者。
以上水与电解质平衡紊乱可单独或合并出现,其诊断和治疗详见第三篇第九章。
二、酸碱平衡紊乱
(一)代谢性酸中毒 常见于:①腹泻、肠瘘、胆瘘、胰瘘、输尿管乙状结肠吻合术后、回肠代膀胱术后;②组织缺血、缺氧、休克、抽搐、心搏骤停;③肾功能不全,肾排酸能力下降等。治疗详见第三篇第十章。
(二)代谢性碱中毒 在外科病人中,主要由于胃酸大量丢失(严重呕吐、长期胃肠减压)所致,亦见于钾缺乏、应用某些利尿药或摄入过多碱性药物病人。治疗详见第三篇第十章。
(三)呼吸性酸中毒 主要见于全身麻醉过深、使用过量镇静剂、心搏骤停、气胸、窒息或呼吸机使用不当等。
(四)呼吸性碱中毒 较少见,详见第三篇第十章。
(五)混合性酸碱平衡紊乱 在临床上,混合性酸碱平衡紊乱较单一性酸中毒或碱中毒更常见。
1.呼吸性酸中毒合并代谢性酸中毒 表现为PCO2明显升高,HCO3-显著下降,常由于心肺功能衰竭,呼吸、心跳骤停所致,除复苏和抢救心肺功能衰竭外,应立即应用NaHCO3,并在恢复组织灌注时减量或停用,以防导致继发性代谢性碱中毒。
2.呼吸性酸中毒合并代谢性碱中毒 常见于患有慢性肺部疾病或应用大量排钾性利尿剂后,血HCO3-和PCO2明显升高。治疗以补充KCl为主,亦可加用乙酰唑胺(醋氮酰胺)治疗。
3.呼吸性碱中毒合并代谢性碱中毒 其特点是PCO2/HCO3 比值明显下降。由于血磷向细胞内转移,血红蛋白的氧结合力增加,组织缺氧严重,死亡率高。这一情况可见于严重创伤、大量输血的外科病人。除用面罩阻止过度换气外,可给予酸性溶液纠正。
三、麻醉、手术病人的水、电解质和酸碱平衡紊乱治疗要点与原则
(一)必须随时监测血电解质和血酸碱平衡指标 根据需要,应对麻醉手术病人进行间断或不间断性监测。其监控指标主要包括大动脉压、中心静脉压、血Na+、K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、无机磷、血细胞比积、血糖、血酮体、血pH、PCO2、PaO2、标准碳酸氢盐、实际碳酸氢盐、缓冲碱、剩余碱、CO2CP、阴离子隙(AG)等。必要时应监测血和尿渗透压、尿电解质、呕吐物或引流物的电解质浓度等。并计算每24小时的出入水量与电解质排量。
(二)心、脑、肺、肾等功能监测 外科手术病人输液量大,应监测心、肺、肾、脑等主要脏器的功能,维持主要脏器功能和各重要脏器的有效循环灌注量在正常范围内。
(三)NaCl液 输入的NaCl首先进入血循环和细胞外液,而不能进入细胞内。如输注0.9% NaCl液,Na+全部滞留在细胞外液中。细胞外液的渗透压不会因输入0.9% NaCl而变化;同样,水亦不会进入细胞内。因此,0.9% NaCl液仅起着扩溶作用,而0.45% NaCl液使细胞外液渗透压下降,水份进入细胞内。1.8% NaCl液的作用则相反,除Na+ 全部滞留在细胞外液外,并使其渗透压升高,细胞内水份进入细胞外液。故应根据需要,选用不同浓度的NaCl液。无钠液体仅扩张体内水的总容量。如输注5%(或10%)葡萄糖液,葡萄糖进入细胞内代谢,水份进入细胞外液和细胞内液。
因此,手术前必须按实际情况纠正水、电解质和酸碱平衡紊乱。在紧急情况下,亦必须在麻醉手术前尽量使患者的水、电解质平衡紊乱得到基本纠正或尽快在手术中予以纠正。在手术中和手术后一段时间内,由于病人禁食、失血、胃肠引流等原因,需要补充较多液体和电解质;如失血量超过血容量的15%以上,应输入相应的血液成分或全血;少量失血可用晶体电解质液或非血液性胶体溶液补充。
(四)病因治疗 及时去除致病病因是纠正水、电解质及酸碱平衡紊乱的最基础和最根本治疗。如抗炎、解除梗阻与呕吐,慎用排钾性利尿剂,维护心、肺、肾、胃肠等的正常功能。
(五)基本补液量 在实施过程中,按“先算后补,量出而入,逐步调整”的补液和纠正酸碱平衡紊乱方案进行。在补液过程中,通常要根据前一天的补液效果决定当日的增减量和各组分量。因为在纠正平衡紊乱过程中,首先考虑的是血容量是否补足。故常根据各种情况来决定是增加或减少补液量。
需要增加补液量的情况有:①消瘦、体重下降(水肿除外);②高热;③呼吸和心率增快;④出汗多;⑤气管切开;⑥高比重尿且尿量减少;⑦口渴明显;⑧血钠过高(失水性);⑨前一日的出量明显大于入量。
需要减少补液量的情况有:①体重增加(水肿除外);②心率快并有心功能不全表现;③尿比重下降,尿量正常或增多;④血钠正常或下降(稀释性低钠血症除外);⑤血钠正常或下降;⑥前一日的出量等于或小于入量。
确定补液量后,应首先针对电解质平衡紊乱的主要矛盾,决定补给何种液体。确定钠、氯、钾、镁、葡萄糖等的每日缺乏量和需要量。按病情需要,分清缓急轻重,制定输注液体的处方。心肺功能、肾功能和电解质的监测是补液治疗的最主要观察指标。在特殊情况下,还需要监测血糖、血渗透压和酸碱平衡指标,迅速纠正水、电解质和酸碱平衡失常,为手术、麻醉的顺利进行及术后的良好康复创造条件。
【麻醉、手术对内分泌功能的影响】
麻醉和手术对内分泌功能的影响是多种多样的。麻醉和手术作为一种应激原,调动内分泌系统和免疫系统的防御性因素,使机体渡过麻醉和手术期。但由于疾病本身、麻醉类型和手术干预的方式等差别,手术麻醉应激不同于普通的应激反应。
一、应激激素反应与中枢神经反应
麻醉剂和手术操作使下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴、交感神经-肾上腺髓质轴、交感神经-血管加压素系统迅速兴奋,同时抑制甲状腺、性腺功能和胃肠活动。各种应激激素的分泌明显增多(详见本章第一节)。但必须注意,麻醉剂可阻断某些神经-内分泌调节反应。此外,许多中枢性麻醉剂,如吗啡类、苯并二氮(benzodiazepines)、吩噻嗪、丁酰苯(butyrophenones)、氯胺酮(凯他敏)、依托咪酯(嘧羟脂, etomidate)、普鲁泊福(protofol)、氧化亚氮(笑气)及一些吸收麻醉剂可引起所谓的“中枢性抗胆碱能综合征”(central anticholinergic syndrome, CAS),表现为中枢神经兴奋、激动、幻觉、定向力丧失、抑郁甚至昏迷[1,2]。这些表现类似于阿托品中毒症状。除麻醉药外,引起CAS的病因很多,其中最常见的是三环抗抑郁药及抗胆碱能和抗血清素类药物的副反应[1~4],如邻甲苯海拉明(orphenadrine)[1]、三环内酯抗抑郁药[3]、赛庚啶[4]等。一旦出现可用毒扁豆碱对抗。
二、阿片类麻醉剂对内分泌功能的影响
慢性吸毒者的内分泌功能有明显改变。可卡因急性作用的表现类似于单胺(如多巴胺)再摄取抑制剂(monoamine reuptake inhibitor)的作用。使用可卡因后,可刺激促性腺激素,ACTH、皮质醇或皮质酮的分泌,抑制PRL的释放。慢性吸毒者常有月经紊乱,闭经或阳萎,但其发生机制未明[5]。慢性吸毒成瘾者在戒断毒品时,出现严重的“戒断反应”。戒断反应时,可发现血PRL升高,在脑的富含多巴胺组织中,葡萄糖的代谢增加,多巴胺D2受体的结合力下降,多巴胺能神经活动降低[6]。婴儿出生后需要麻醉行机械通气者,宜用芬太尼镇痛,因为其对血肾上腺素、去甲肾上腺素和β-内啡肽等的影响明显小于吗啡类药物[7]。用恩氟烷(安氟醚)、一氧化氮麻醉行妇科手术时,对垂体TSH、GH和PRL的分泌无抑制作用,葡萄糖输注可引起较剧烈的垂体激素分泌反应,而手术的大小和创伤的严重程度对这些激素的分泌影响不大[8]。
三、垂体激素和下丘脑激素
乙醚、氟烷、羟丁酸钠及大多数镇静类药物使ACTH大量分泌,手术开始后可见血ACTH进一步升高。一般至麻醉清醒时达到高峰,但Cushing综合征者例外。血GH于麻醉期间无明显变化,至手术后期可增高。各种麻醉剂对GH的影响不尽一致,如环丙烷、硫喷妥钠、恩氟烷(安氟醚)对GH分泌无明显作用。AVP与PRL的分泌反应与ACTH类似,但均不如ACTH明显。笑气抑制疼痛可能与其阻滞脊髓的吗啡受体及α2 -肾上腺素能受体有关,麻醉开始后30分钟左右,去甲肾上腺素升高达4倍之多、并维持约1小时。
普鲁泊福(propofol)可抑制花生四烯酸的代谢。propofol抑制AVP诱导的磷酯酰肌醇—磷酯酶C和卵磷酯—磷酯酶D,结果抑制了AVP诱导的PGI2合成,减弱了其血管松驰作用[9]。行全麻及其他麻醉时,血浆的渗透压并无明显变化,但AVP分泌明显增多,这可能是应激反应的较普遍现象,大量的AVP引起尿液浓缩,麻醉应激还可能通过影响水孔素(aquaporin-2,AQP-2)的作用而促进AVP的释放[10]。
四、甲状腺激素和TSH
手术、麻醉和T3、T4的相互关系经历了漫长的摸索过程。70年代后期以来,为降低心血管手术病人术后的并发症,主要采用了降低心肌耗氧量和心率、防治高血压和维持冠脉灌注等方法。但人们发现,在麻醉中,常发生非血流动力性缺血,由于冠脉的血管舒缩状态与心肌缺氧有关,所以临床上主要着眼于用T3等心肌保护剂来防止心肌缺血,提高心肌收缩力而不损伤心脏组织。
全身麻醉对甲状腺功能的影响因使用的麻醉剂不同而有一定差异。安氟醚麻醉时,可使血清FT4和TT4上升50%左右,但不伴TSH的增加,也与TBG无关,术后降至正常。麻醉期间的FT4和TT4变化可能是甲状腺释放增加所致[11]。乙醚、环丙烷、硫喷妥钠、氯胺酮等可直接抑制甲腺腺摄碘功能或抑制5’-脱碘酶及cAMP生成而对甲状腺功能有抑制作用[12]。乙醚麻醉2小时后,甲状腺吸碘率仅为对照组的58%,硫喷妥钠麻醉2小时后仅为对照组的20%。24小时后为对照组的49%。硫喷妥钠直接抑制甲状腺摄碘与其含有与硫脲嘧啶结构相似的HN-S=S-NH基团有关。TSH的变化无明显规律性,多数下降,部分正常,少数升高。一般接受全身麻醉或腰椎麻醉者的TSH无变化,但此可能并不能反映实际情况,因为用RIA法测定的TSH很难区分轻度下降和正常值。重症手术病人可出现低T3综合征伴rT3明显升高,显著的rT3升高往往提示病情危重。
麻醉手术中的许多因素可改变TBG结合力和TBG浓度,所以单项TT4的结果难以反映甲状腺功能。硫喷妥钠、地西泮(安定)、肝素、水杨酸盐等可与TBG竞争性结合,甚至可从TBG中替换出T4(或T3)。手术患者可因体液丢失、体位改变、静脉压迫而影响TBG和TBPA浓度,导致TT4、TT3的变化。因此,对于围手术期病人,评价甲状腺功能要以血FT3、FT4为准。全身麻醉还可引起组织中甲状腺激素的重新分布和T3受体功能障碍,出现一过性甲状腺激素浓度升高。例如,乙醚麻醉可使血TT4升高11.5%,手术期间升高35.5%,但T3和T4的生成率仍正常。多数麻醉剂,如乙醚、氟烷、恩氟烷(安氟醚)、异氟烷(异氟醚)均可引起类似反应。
应用硫喷妥钠、氧化亚氮(笑气)、肌肉松驰剂等进行全身麻醉或腰椎麻醉时,患者的血T3降低,rT3正常或升高。接受体外循环的病人和其他许多手术后患者,T3急剧下降,rT3逐渐升高,这是由于麻醉应激使T4转化为T3减少所致,有利于机体保存能量和手术后的康复。有的病人在接受氧化亚氮(笑气)、布比卡因(丁呱卡因, bupivacaine)、恩氟烷(安氟醚)、喷他佐辛(戊唑辛, pentazocine)、氯胺酮、氟烷等麻醉后,血rT3和T4增高,但术后可较快恢复正常[13]。
五、肾上腺皮质激素
(一)皮质醇 皮质醇和肾上腺素是“经典”的内分泌应激激素,在各种应激情况下均分泌增多。由于患者对麻醉和手术缺乏了解或过度紧张,加上疼痛、失眠等情绪变化,中枢CRH分泌增多,兴奋CRH-ACTH-肾上腺皮质系统。麻醉前的镇静剂可明显抑制CRH的分泌。如使用硝西泮(硝基安定)0.2mg/kg可防止血浆皮质醇升高。戊巴比妥2mg/kg和羟嗪2.5mg/kg可收到同样效果,但单用0.2mg/kg哌替啶却不能有效抑制CRH/ACTH和皮质醇的分泌。
乙醚能强烈兴奋肾上腺皮质功能。当吸入乙醚15~20分钟后,血浆皮质醇开始升高,手术中进一步升高,术后逐渐恢复正常,升高幅度约为正常浓度的1~2倍或更高。甲氧氟烷与乙醚不同,其对肾上腺皮质激素的分泌影响较小。恩氟烷对肾上腺皮质激素的影响较特殊,吸入后15~30分钟血皮质醇轻度降低,因而最适应于皮质醇增多症患者的麻醉,手术中血皮质醇可逐渐升高,术后逐渐降至正常。重症患者在应用单剂量的依托咪酯(嘧羟脂,etomidate)或硫喷妥钠后,24小时的ACTH兴奋试验显示,虽然血基础皮质醇正常,但依托咪酯(嘧羟脂)更易导致皮质醇的过度分泌反应,说明该药至少可干扰皮质醇的合成达24小时之久[14],其临床意义有待进一步观察。
肌肉松驰剂,如琥珀胆碱、管箭毒碱、加拉碱铵(弛肌碘)、毒马钱碱和泮库溴铵(潘侃朗宁)等对肾上腺皮质功能无明显兴奋作用,但不能抑制手术操作引起的血皮质醇升高。一般来说,低温麻醉对肾上腺皮质功能呈抑制作用,此与同时使用的麻醉剂的种类和用量有关。例如,乙醚低温麻醉仍有兴奋肾上腺皮质作用而甲氧氟烷低温麻醉则可完全阻断肾上腺皮质的兴奋反应。心脏手术后易发生急性肾上腺皮质功能衰竭,并易与术后非稳定期的其他并发症混淆[15]。
(二)血管紧张素和醛固酮 乙醚可兴奋肾素-血管紧张素-醛固酮系统。使用乙醚或恩氟烷(安氟醚)后可使血浆AT-2和醛固酮浓度升高2倍以上,手术中可进一步升高,最高可达正常水平的10倍。用吗啡、氟烷麻醉的体外循环心脏手术患者,麻醉对血管紧张素和醛固酮无明显影响。但手术开始后,血浆AVP、AT-2和醛固酮均明显升高,用大剂量芬太尼可阻断这些激素的升高。体外循环转流对肾上腺皮质和髓质激素亦有明显兴奋作用。麻醉手术中,影响醛固酮的因素很多。除上述的麻醉剂、手术刺激和低温、转流等因素外,还与交感神经兴奋性、血ACTH浓度、血Na+、血K+及血容量等有明显关系。
一般的手术麻醉应激反应的结果是使醛固酮分泌增多,水钠潴留,如应激中伴有体液和有效循环血量不足,通过反射使AVP、肾素和醛固酮分泌更多。但在某些情况下,肾素和醛固酮的分泌呈分离状态,出现高肾素性低醛固酮症(hyperreninemic hypoaldosteronism)[16]。老年病人如出现持续性血钾升高,伴血浆肾素和醛固酮下降(可能由于肾小球滤过率下降和交感神经功能障碍所致)。这些病人在手术、麻醉时,对手术应激和输液的反应性很差,血肾素活性、醛固酮、ANP无何变化,而不象青年人那样均明显升高[17]。
六、胰岛功能和糖代谢
麻醉和手术使机体处于应激状态,表现为代谢率增加,负氮平衡,水、钠潴留和糖耐量减退。其程度与麻醉和手术的种类、创伤严重性、有无感染等因素有关。单纯的麻醉干预可引起糖代谢异常,但手术创伤是糖代谢紊乱的最根本原因。一般认为,体表手术的血糖升高不及胸腔手术,而腹腔手术对血糖的影响最为显著,这可能与腹膜和肠系膜牵拉刺激及胃肠激素的分泌异常有关。如前所述,许多应激激素(如儿茶酚胺、皮质醇、生长激素、胰高糖素等)均是胰岛素的拮抗激素。麻醉手术期间,血糖升高、胰岛素分泌减少。乙醚使血糖升高的作用较明显,而芬太尼麻醉对糖代谢的影响最小。腰麻和硬膜外麻醉对糖代谢的影响不及全身麻醉。腰麻阻滞下腹部的神经传入,在硬膜外麻醉下行盆腔手术时,术中无高血糖反应。如在使用propofol/sufentanil麻醉行子宫切除术时,血皮质醇、血糖和儿茶酚胺无升高,但术后2小时的血糖升高仍较明显[18],这是由于术后的内分泌应激所致。巴比妥类药物抑制葡萄糖转运体-1(GLUT-1),从而抑制葡萄糖透过血脑屏障,这种选择性和特异性抑制效应的机制是由于与GLUT-1可进行特异性结合所致[19]。丁卡因(tetracaine)通过细胞浆内贮存Ca2+的释放(并非来源于内质网或线粒体),使胰岛B细胞释放胰岛素,而一些吸入性麻醉剂可直接抑制胰岛素分泌。
许多吸入性麻醉剂可抑制脑神经突触膜上的Ca2+-ATP酶活性,兴奋磷脂甲基转换酶I的活性。氟烷麻醉剂可使肥胖患者的血浆胰岛素水平明显升高,但在大多数情况下,此药抑制外周组织对葡萄糖的利用,代谢清除率下降,胰岛素分泌减少[20]。丁卡因可促进胰岛素分泌,这是由于胰腺B细胞内Ca2+增多所致[21]。
七、其他激素
(一)内皮素(endothelin, ET) ET是血管内皮细胞合成和分泌的缩血管活性肽类物质,在缺血、缺氧和缺血再灌注等伴有血管内皮细胞损伤时分泌明显增加。例如,经皮腔内冠脉成形术(PTCA)的术中及术后常出现冠脉收缩,严重时甚至发生急性冠脉闭塞,术后冠脉狭窄与缺血发生率也高达30%以上。其发生机制未明,可能与术中球囊加压扩张时阻塞冠脉、机械性牵拉血管壁、血管内膜损伤、缺氧、凝血酶原激活等因素有关。除ET外,尚可见AT-2升高和CGRP(扩张血管,拮抗ET作用)下降。这说明,在手术应激过程中出现的血压升高除交感-肾上腺皮质、交感-肾上腺髓质,交感-血管紧张素系统兴奋外,还与手术操作致局部ET释放有关[22]。严重心血管疾病患者的ET水平明显升高,但体外循环手术病人在手术期间却明显下降[23],其原因未明。
(二)降钙素基因相关肽(CGRP) CGRP是一种神经肽,可强烈舒张血管。心血管系统中广泛分布有CGRP能神经纤维,其受体存在于冠状动脉、窦房结、心内膜和心外膜的细胞膜中。当血管受刺激后,CGRP大量释放[24],产生正性肌力和心肌的变时作用,增加心输出量,而外周血管阻力下降,动脉血压降低。在体外循环心内直视手术期间的CGRP分泌无明显变化,术后24小时逐渐升高,这有利手术后的康复,特别有利于组织缺血、再灌注损伤和严重心律失常的防治[25]。重组的人CGRP可能是防治心肌损伤的新型有效药物。
(三)心房利钠肽(心钠素,ANP) 凡引起心腔容量增加和腔内压力负荷增加的刺激均促进ANP分泌,故心脏手术常伴ANP分泌增多,以手术结束时的血浓度最高。术后2天内逐渐恢复正常,但由于在多数情况下还同时伴有肾素-血管紧张素-醛固酮轴兴奋和AVP分泌增多,故不出现利钠、利尿作用。
http://bbs.tnbz.com 2008-6-11 05:41 PM
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