CO2气腹对人体生理功能的影响及防治措施

文 雯 综述，兰志勋 审校

(西南医科大学，四川 泸州 646000)

CO2气腹对人体生理功能的影响及防治措施

文 雯 综述，兰志勋 审校

(西南医科大学，四川 泸州 646000)

腹腔镜手术时腹内压、特殊手术体位和二氧化碳(CO2)气腹均会对患者生理功能造成不同程度的干扰，且在病情复杂和(或)时间长的手术中表现更为明显。近年来设备、技术水平显著提高及微创手术的大趋势，腹腔镜手术适应范围越来越广泛；医院老年患者、肥胖患者日渐增多，气腹引起的各种病理生理的改变越来越得到重视。本文将从CO2气腹对人体生理功能的影响及预防处理措施等方面进行综述，便于临床工作安全顺利的开展。

CO2气腹；生理功能；预防处理

腹腔镜技术与传统的开放手术相比，其创伤小、出血少、恢复快的优点非常明显。腹腔镜手术时，为使术者获得宽阔的视野和易于操作的手术空间，通常使用二氧化碳(CO2)气体扩充腹腔形成人工气腹。但CO2气腹会对人体产生一系列不良影响:腹压升高，膈肌上移，潮气量和功能残气量减少，肺通气/血流比例失调，甚至导致肺不张与高碳酸血症[1]。腹压升高有增加心脏后负荷、减少心输出量、甚至有发生致命性心律失常的潜在危险等，增加麻醉和手术的风险。下面就相关问题进行综述。

1 CO2气腹对呼吸系统的影响

建立CO2气腹后，腹内压升高，胸腔内的压力也不同程度的上升，呼吸道阻力增加[2]，胸廓及肺的顺应性下降。Kim 等[3]证实头低位、CO2灌注以后，容量控制通气肺动态顺应性(Cdyn)降低29%，压力控制通气Cdyn降低25%，且功能残气量低于闭合容量时，将导致肺内分流。Bannenberg 等[4]发现腹腔有巨大的CO2吸收的表面积(Fick’s principle)，CO2负荷以外，还对肺和心血管有直接影响[5]，导致通气/血流比例失调，再加上CO2易溶于血液及腹腔与血液间的CO2压力梯度可导致CO2经腹膜迅速吸收，使动脉血二氧化碳分压(PaCO2)升高，血pH下降。

建立CO2气腹后，如何正确调节呼吸参数，避免肺不张、CO2蓄积等是一个重要问题。Ela等[6]证实长时间腔镜泌尿外科手术中低潮气量(一般为4～8 ml/kg标准体重)加呼气末正压通气(PEEP)可能是预防高碳酸血症、产生良好氧合作用、缩短拔管时间的一个较好选择。身体质量指数(BMI)>30 kg/m2的肥胖患者功能残气量减少，较低水平的PEEP可能不足以使萎陷的肺泡复张，但PEEP水平又受到一定限制。Lee等[7]证实为得到满意的动脉血氧分压(PaO2)和稳定的血流动力学，最合适的PEEP水平是5 mmHg，但外源性PEEP会增加慢性阻塞性肺病(COPD)等患者肺破裂的风险。PEEP还可引起胸内压的增加，进而使右心室前负荷和心输出量(CO)降低。研究证明[8]，反比通气(I∶E=1∶1或者2∶1等)可更好地清除CO2且不会使气道平台压(Pplat)和气道峰压(Ppeak)增高，对气体交换和呼吸力学的影响优于外源性PEEP，有利于动脉血的氧合。有研究报道[9]容量控制通气 I∶E=1∶1的通气模式可行，能降低Ppeak且不会引起血流动力学的剧烈波动。1∶2和1∶1的通气对CO的影响没有明显差异，故反比通气也可用于循环易于波动的老年患者。但反比通气仅在患者有一定数量可复张的肺泡时才有效，且呼气时间严重不足时将使肺泡过度充气产生内源性PEEP，升高Pplat，引起心血管抑制和气压伤，故也有导致肺破裂的风险，目前的研究中气胸的发生率还比较低[8]。头低足高位气腹时，吸气末和呼气末跨肺压下降[10]，Futier等[11]证实采用肺复张手法重新张开萎陷的肺泡，然后持续PEEP增加跨肺压可保持复张肺泡的开放状态，使呼吸系统回弹性和动脉氧合得到有效改善，对健康肥胖患者亦有效。改善跨肺压是符合正常生理的通气策略，能获得最大化的肺泡复张和呼吸力学的改善。

CO2气腹期间可发生皮下气肿，严重皮下气肿甚至压迫胸廓和上呼吸道使肺顺应性下降，分钟通气量下降，回心血量减少，甚至发生低氧血症。一旦确诊，首先排除气胸和纵膈气肿。若为气胸，应立即解除气腹，行胸腔穿刺和胸腔闭式引流术，并检查膈肌是否受损；若仅为皮下气肿，应适当过度通气，使PetCO2平缓下降，若为广泛皮下气肿，则转为开放手术较为安全。

2 CO2气腹对循环系统的影响

CO2气腹压力、充气时间、患者情况、手术时患者体位、容量状态、麻醉药物等与CO2气腹对循环系统的影响有关。CO2气腹后，腹腔脏器受到压迫，回心血量增多，儿茶酚胺等释放增加[12]，外加手术创伤的剌激，PaCO2增加，刺激颈动脉体、主动脉体化学感受器，最终使气腹初期血压升高、心率加快。Antoine等证实，腹腔CO2灌注导致左心室后负荷增加进而引起左心室每搏输出量的降低，但同时也引起了心率的明显增加，故不会导致CO的显著改变；但合并冠心病、慢性高血压等疾病的患者对左心室后负荷的改变极其敏感[13]，气腹期间左心室射血分数降低25%，然而心输出量的减少主要是由于心脏工作负荷的增加而不是回心血量的减少。高腹内压可引起心律失常，最常见的是室性早搏和心动过速，多与充气过快有关。高碳酸血症酸中毒有负性肌力作用，但也可刺激自主神经系统导致心动过速和心肌收缩力增强，最终使CO增加，血压升高。CO2气腹还可使血流减慢，血液粘度增高，血管内皮发生微撕裂，促使静脉血栓的形成。Fors等[14]证实静脉栓塞在腹内压(IAP)为8 mmHg的发生率及其严重程度低于IAP 16 mmHg。有研究认为即使采用低至10 mmHg的IAP，对于有血管硬化、心血管代偿功能降低的老年人来说，血流动力学仍会发生显著变化[15]，所以老年患者应严格筛查腔镜手术指针。

对术前合并有心电图明显异常、冠心病、心肌梗死等的患者应严密观察，积极进行术前准备，提高心肌氧供，防止心脑血管意外的发生。建立气腹时，应先缓慢充气，再逐渐加大充气量，尤其对于高龄、心肺功能差者，条件许可时尽可能使用最低IAP，周期性压迫患者的下肢，促使下肢静脉的排空和常规使用肝素可预防下肢深静脉血栓的形成。

CO2潴留可使脑血管扩张、脑血流量增大、毛细血管通透性增加，从而引起脑水肿和颅内压升高。韩策然等[16]发现CO2可通过神经兴奋、内分泌激素水平改变等使肝脏血流减少，影响肝功能。气腹导致肾血流量减少，加之肾缺血再灌注损伤，最终使肾小球滤过率下降，尿素、肌酐升高[17]。Cevriglu 等[18]提出气腹预处理可达到类似缺血预处理的作用，能有效减轻肝肾等腹腔脏器的氧化损伤。血管活性药物、钙通道阻滞剂及一些过氧化物酶可以减少氧自由基对肝肾的损害[19]。

3 CO2气腹对机体其它方面的影响

李军等[20]观察到，CO2气腹时基因BAX表达显著增加，直接促进肝细胞凋亡，损伤肝脏内皮细胞系统，引起肝功能受损，且其作用随IAP升高而增强。近年来的研究证明，在CO2气腹时，促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质醇大量合成进而影响糖脂代谢，导致血糖水平升高、胰岛素大量分泌，机体内环境处于酸性状态，免疫功能下降，并出现一系列创伤应激反应[21]。CO2气腹可增强恶性肿瘤的生物学行为，促进肿瘤细胞发生增殖、侵袭和转移[1]。CO2气腹提高胃残留率，降低小肠推进比并随气腹持续时间的延长而越明显[22]。CO2气腹导致肠道内革兰阴性菌繁殖，尤其老年患者胃肠道屏障功能降低，大量内毒素吸收入血造成机体损害。CO2气腹还可增加老年人术后认知功能障碍(POCD)的发生[23]。

4 总结和展望

CO2气腹压力越高，持续时间越长，对机体的影响越明显。CO2气腹期间应加强监测，发现问题并及时处理。对于老年患者和肥胖患者合并COPD 、冠心病、糖尿病、高血压等疾病时，如何预防和降低腔镜手术期间的麻醉、手术风险，尚有待进一步研究。今后应加强相关的基础与临床研究，进一步认识CO2气腹对人体的影响，从而完善各项监测、预防措施，减少并发症发生，提高安全性。

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Effects of CO2pneumoperitoneum on human physiological function and prevention measures

WEN Wen，LAN Zhi-xun

R619

B

1672-6170(2017)01-0155-03

2016-07-21；

2016-11-02)