高碳酸血癥對兔迷走神經(jīng)張力及心率變異性的影響.pdf

1、研究背景 心跳驟停(cardiac arrest，CA)是圍術(shù)期最嚴(yán)重的突發(fā)事件，搶救成功率低、死亡率高，直接威脅病人生命安全。圍術(shù)期引起心跳驟停主要與麻醉用藥、氣道管理及血流動(dòng)力學(xué)的巨變(如大出血、血壓變化)、不良神經(jīng)反射等因素有關(guān)。有研究指出引起CA的多種因素中，迷走反應(yīng)占13﹪。圍術(shù)期，麻醉醫(yī)生往往比較重視氣道管理、維持血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定以及合理用藥，而不良神經(jīng)反射沒有得到足夠的重視和預(yù)防。麻醉與手術(shù)中刺激咽喉、氣管、頸動(dòng)脈竇

2、、眼球及胸腹腔臟器(包括膽、腸、腎盂)等所發(fā)生的心律失常，多與迷走神經(jīng)反射有關(guān)，是迷走神經(jīng)過度興奮的結(jié)果。這種迷走神經(jīng)反射發(fā)生率在脊髓神經(jīng)阻滯麻醉中要高于全身麻醉，是全麻的2-5倍，推測是由于全麻與脊髓神經(jīng)阻滯麻醉對生理變化的影響不同造成的。主要有兩點(diǎn)：(1)迷走優(yōu)勢：即脊髓神經(jīng)阻滯麻醉時(shí)阻滯交感神經(jīng)，迷走神經(jīng)不可阻滯，迷走神經(jīng)活動(dòng)相對增強(qiáng)。(2)通氣不足：通常蛛網(wǎng)膜下隙麻醉時(shí)阻滯平面升至T4并不會(huì)引起通氣不足，但椎管內(nèi)麻醉下80﹪病人

3、需輔用鎮(zhèn)靜藥物，若同時(shí)合并阻滯平面過高，易引起呼吸抑制，導(dǎo)致二氧化碳蓄積及高碳酸血癥。以往認(rèn)為，過度鎮(zhèn)靜導(dǎo)致通氣不足及缺氧可能是蛛網(wǎng)膜下隙麻醉時(shí)心跳驟停的原因，但目前研究表明脈搏血氧飽和度達(dá)95﹪～100﹪的情況下，蛛網(wǎng)膜下隙麻醉時(shí)仍可發(fā)生心跳驟停，所以很難解釋低氧血癥是心跳驟停的主要原因，臨床中還發(fā)現(xiàn)這類病人常伴有嚴(yán)重的二氧化碳蓄積，因此推斷通氣不足所導(dǎo)致的高碳酸血癥很可能是通過引起迷走神經(jīng)的活動(dòng)增強(qiáng)，從而導(dǎo)致麻醉與手術(shù)刺激時(shí)不良神經(jīng)

4、反射發(fā)生率增高，引起心率減慢甚至心跳驟停。 高碳酸血癥對心血管自主神經(jīng)的影響有不同的結(jié)論。60年代起Richardson等提出高碳酸血癥興奮交感神經(jīng)致循環(huán)中兒茶酚胺升高，使心率增加，血壓升高。然而，80年代后期研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)高碳酸血癥對心率的影響結(jié)論不一致，研究者也提出不同的作用機(jī)制。Fukuda等認(rèn)為CO<,2>對心臟起搏細(xì)胞的直接抑制導(dǎo)致心率減慢。Walker及Shigeru等認(rèn)為壓力反射引起迷走興奮在高碳酸血癥所引起的心動(dòng)過

5、緩中起著重要作用。亦有報(bào)道指出具體血流動(dòng)力學(xué)變化隨高碳酸血癥的程度和持續(xù)時(shí)間而不同。目前的研究檢測指標(biāo)上多采用血流動(dòng)力學(xué)的間接指標(biāo)，未行直接的自主神經(jīng)的興奮性的檢測如神經(jīng)放電活動(dòng)或心率變異性方面的檢測，可能是造成高碳酸血癥對心血管自主神經(jīng)的影響有不同的結(jié)論的原因。交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)(迷走神經(jīng))張力的平衡，在機(jī)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要作用。在組織器官水平上，二者功能相互協(xié)調(diào)，并根據(jù)效應(yīng)器官的功能狀態(tài)的不同，其效應(yīng)或協(xié)同，或拮抗，以

6、調(diào)節(jié)機(jī)體內(nèi)穩(wěn)態(tài)，使機(jī)體適應(yīng)內(nèi)外環(huán)境的變化。目前的研究多集中在輕、中度高碳酸血癥對血流動(dòng)力學(xué)影響及肺保護(hù)方面，探討不同程度高碳酸血癥對迷走神經(jīng)張力的影響的研究較少。隨著“允許性高碳酸血癥(PHC)”的觀點(diǎn)的提出，小潮氣量的通氣策略在重癥監(jiān)護(hù)及胸科手術(shù)病人廣泛應(yīng)用。同時(shí)，自1987年法國Motlret醫(yī)師完成了首例腹腔鏡膽囊切除術(shù)后，腹腔鏡手術(shù)以其微創(chuàng)的特點(diǎn)在外科領(lǐng)域廣泛開展，臨床中高碳酸血癥發(fā)生率大大提高。文獻(xiàn)報(bào)道pH≥7.15，PaCO

7、<,2><80mmHg時(shí)，高碳酸血癥的不利生理作用可逆且常常較小。盡管很多人對PaCO<,2>80～100mmHg感到焦慮，但近來實(shí)踐證明，PHC的耐受性比預(yù)想的要好。個(gè)別患者PaCO<,2>>150mmHg甚至達(dá)200mmHg時(shí)也能很好耐受。針對PHC實(shí)施的必要性及其帶來的不良反應(yīng)，臨床中不斷探討容許性高碳酸血癥的“容許”究竟在什么水平?基于上述認(rèn)識(shí)，如果高碳酸血癥可增強(qiáng)迷走神經(jīng)的興奮性，當(dāng)ICU病人進(jìn)行物理治療(如吸痰)刺激咽喉等敏

8、感部位；行PHC胸科手術(shù)時(shí)胸腔臟器的牽拉；腹腔鏡人工CO<,2>氣腹下手術(shù)時(shí)會(huì)否增加不良神經(jīng)反射及心律失常發(fā)生率，引起血流動(dòng)力學(xué)的不穩(wěn)定? 研究目的 本課題擬從以下兩個(gè)方面來進(jìn)行研究：首先，以兔急性高碳酸血癥作為模型，用神經(jīng)電生理技術(shù)及心率變異性分析，觀察不同程度的高碳酸血癥時(shí)兔頸迷走神經(jīng)放電的變化以及心率變異性的變化；其次，部分組別糾正酸中毒，以觀察酸中毒對迷走神經(jīng)興奮性的影響。 實(shí)驗(yàn)方法 1．動(dòng)物準(zhǔn)備

9、及分組健康新西蘭白兔30只，雌雄不拘，體重1.8～2.4kg，按隨機(jī)法分五組，每組6只。 A組(對照組)：目標(biāo)PaCO<,2>值是35～45mmHg，PH值正常； B1組(中度高碳酸血癥酸中毒組)：目標(biāo)PaCO<,2>值是45～80 mmHg，低PH值； B2組(中度高碳酸血癥糾酸組)：目標(biāo)PaCO<,2>值是45～80mmHg，PH值正常； C1組(重度高碳酸血癥酸中毒組)：目標(biāo)PaC02值是>80 m

10、mHg，低PH值； C2組(重度高碳酸血癥糾酸組)：目標(biāo)PaCO<,2>值是>80mmHg，PH值正常。 2．實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕?．1基礎(chǔ)狀態(tài)的建立： 將兔麻醉后行氣管切開插管，接呼吸機(jī)，設(shè)置固定呼吸參數(shù)行機(jī)械通氣，頸動(dòng)脈插管監(jiān)測動(dòng)脈壓、心率及采血樣，頸靜脈插管建立液體通道，從靜脈通道給予肌松藥維庫溴銨0.04～0.05 mg/k/h。于頸正部正中切開皮膚，逐層分離肌肉組織，用玻璃分針分離出右側(cè)迷走神經(jīng)干，將迷走神經(jīng)

11、置于鉤狀雙極鉑金電極上以備引導(dǎo)放電，并將神經(jīng)浸泡于37℃溫?zé)崾炗椭幸苑乐股窠?jīng)干燥。實(shí)驗(yàn)期間維持肛溫在37℃左右?；A(chǔ)狀態(tài)穩(wěn)定20 min后，采取血標(biāo)本，測動(dòng)脈血?dú)?記為TO)。 2．2急性高碳酸血癥模型制備： 通過呼吸機(jī)使兔吸入92﹪O<,2>、8﹪CO<,2>混合氣體通氣，通過調(diào)節(jié)氣體流量在10～20分鐘內(nèi)使動(dòng)脈血?dú)釶aCO<,2>迅速上升至各組所設(shè)定的水平，并穩(wěn)定于此范圍內(nèi)。同時(shí)保證動(dòng)脈血?dú)釶aO<,2>大于90

12、mmHg。對照組吸入純氧。 正常PH值組(B2、C2組)吸入后開始持續(xù)靜滴5﹪NaHCO<,3>使動(dòng)脈血PH保持于正常范圍。對照組及低PH值組(B1、C1組)則持續(xù)靜滴0.9﹪氯化鈉注射液。 3．檢測指標(biāo) ①連續(xù)監(jiān)測生命體征：記錄各組平均動(dòng)脈壓和心率。 ②血?dú)夥治觯撼閯?dòng)脈血進(jìn)行血?dú)夥治?，記錄PaCO<,2>、PH、PaO<,2>、SaO<,2>值。 ③監(jiān)測心電圖，并記錄在預(yù)處理期間嚴(yán)重的心律失常：

13、嚴(yán)重心動(dòng)過緩、室顫、室速、心跳驟停發(fā)生的情況。 ④傳出神經(jīng)放電記錄：放電信號(hào)用BL-420E生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行記錄，記錄放電頻率及幅度的變化及用神經(jīng)放電波形面積絕對值法分析。 ⑤測定心率變異性(HRV)：采用頻域分析方法，指標(biāo)包括：低頻功率(LF 0.04-0.15Hz)，反映迷走和交感神經(jīng)的雙重活性；高頻功率(HF0.15-0.4Hz)反映了迷走神經(jīng)興奮性；低頻／高頻比值(LF/HF)，代表迷走和交感神經(jīng)張力的平衡。

14、 4．檢測時(shí)點(diǎn)： 吸入前(TO)、達(dá)到目標(biāo)PaCO<,2>值后10min(T1)、0.5h(T2)、1h(T3)、2h(T4)、4h(T5)各時(shí)點(diǎn)指標(biāo)的變化。 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)所得計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，所有資料輸入SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行處理。計(jì)數(shù)資料分析采用卡方檢驗(yàn)，計(jì)量資料采用重復(fù)測量資料方差分析方法，各組間相對應(yīng)時(shí)間點(diǎn)的多重比較采用多元方差分析中的LSD-t檢驗(yàn)，P<0.05認(rèn)為有差異。

15、 結(jié)論 1．高碳酸血癥時(shí)，迷走神經(jīng)反射通路處于興奮狀態(tài)，其張力增高；交感神經(jīng)興奮性也升高，但相對于迷走神經(jīng)的活動(dòng)，交感神經(jīng)活性處于較低的狀態(tài)，迷走-交感神經(jīng)張力失衡。但上述變化并不與高碳酸血癥的嚴(yán)重程度成正比。 2．高碳酸血癥時(shí)，當(dāng)PH≥7.15時(shí)，機(jī)體能有效的調(diào)節(jié)，高碳酸血癥的不利生理作用可逆且常常較?。划?dāng)PH進(jìn)一步下降，細(xì)胞內(nèi)嚴(yán)重酸中毒發(fā)生，不利生理作用不可逆，迷走神經(jīng)張力增高及迷走一交感張力失衡加重。 3