自主神经功能对全身麻醉诱导后低血压的预测作用

臧 晗 余佳文 车 璐 许 力

全身麻醉诱导后低血压(post-induction hypotension,PIH)定义为麻醉诱导后20min内或手术开始切皮前,收缩压或平均动脉压相较于基线水平明显降低(一般指低于基线水平30%,或收缩压<90mmHg或平均动脉压<65mmHg)。围术期低血压是心肌损伤、急性肾损伤等严重术后并发症的危险因素,与患者不良预后、术后病死率增加相关[1,2]。有数据表明,择期非心脏全身麻醉手术中约1/3的术中低血压发生在麻醉诱导后这一阶段,近年来两项关于全身麻醉诱导后低血压的研究发现PIH发生率可达40%以上[3～5]。PIH发生在手术开始之前,主要与患者自身基础情况或自身对麻醉药物的反应相关,而不受复杂的手术因素如大出血、手术操作以及继发性全身炎性反应等影响[6]。因此,相较于致病机制复杂难以预估的术中低血压,作为一个可预测可改变的临床事件,PIH的研究具有重要的临床意义。

虽然高龄、ASA≥Ⅲ级、长期服用血管紧张素转化酶抑制剂或血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂等PIH危险因素已经受到了越来越多的关注,但由于具体发生机制尚不明确且很难提前干预,在临床工作中的指导意义有限[7]。术前低血容量是PIH危险因素之一,诱导前补充容量被认为是预防PIH的手段之一,但是关于补液的方案与时机一直以来没有达成共识。最新的研究发现,术前根据容量反应性进行目标导向液体治疗的方案被证明不能降低PIH的发生率,引发研究者们对PIH原因更深层次的思考[8,9]。近年来,一些研究发现自主神经功能异常的患者在全身麻醉手术中血流动力学波动明显,其与PIH发生的关系可能为临床工作提供更多线索,值得深入研究[10,11]。

一、自主神经与循环调节

自主神经系统是由交感神经系统和副交感神经系统组成,结构上包括中枢和外周两部分,参与心血管、胃肠道、泌尿生殖、瞳孔以及体温调节等多个器官、系统的调节。这些器官系统的稳态与变化在一定程度上可以反映自主神经系统的功能状态,当自主神经系统受到破坏时,以上各器官系统的正常生理功能也会出现改变。以自主神经系统控制的心血管调节为例,心排出量、动态血压和容量分布的稳态平衡主要依赖于自主神经系统功能。各种原因导致的自主神经病变损害支配心脏和血管的自主神经纤维,则会导致出现血流动力学的异常。自主神经功能障碍在心血管疾病发展中起重要作用,与心肌缺血和心源性猝死等围术期心血管并发症的风险增加有关[12～15]。除此之外,有研究提出自主神经病变与PIH的发生相关[16]。在麻醉诱导后,由于药物的作用破坏自主神经的调节,导致了血管内容量的重新分配,此时主要依靠患者自身血流动力学调节系统维持动脉血压的稳定(图1)[17]。而对于存在自主神经病变的患者来说,首先,自身的血流动力学的稳态调节不能足够地补偿麻醉诱导对静脉回流、血管张力和心肌收缩的影响;其次,患者可能更难耐受麻醉药物对稳态调节的进一步抑制;另外,先前存在的自主神经病变可能会影响麻醉药物对血管和心肌功能的作用[16]。既往已知的危险因素在预测PIH的发生方面存在各自的局限性,探索围术期自主神经功能状态与PIH的关系为预防PIH的发生提供了新的思路。

图1 自主神经对循环的调节

二、自主神经功能的测量及对PIH的预测作用

目前,自主神经功能的无创性监测包括：心率变异性(heart rate variability,HRV)的测定、24h动态血压监测、压力感受器反射功能分析以及瞳孔变化监测等。

1.心率变异性监测：HRV是心脏逐次心跳之间时间间隔(即RR间期,窦性心律时也称NN间期)的差异变化而所产生的,在一定程度上可以反映机体自主神经的功能状态。正常情况下,机体的交感神经与迷走神经保持平衡状态,各种原因导致自主神经功能障碍时,HRV就会出现变化。目前,对于HRV的分析通过心电设备,主要基于时域、频域以及非线性分析等方面(表1)。术前心率变异性在预测PIH方面的作用越来越受到关注。Padley等[5]在一项纳入31例腹部大手术患者的研究中,发现以丙泊酚和芬太尼作为诱导药物出现PIH的患者术前SDNN、RMSSD、HF、LF、TP等指标较低,LF/HF较高。Hanss等[18]使用丙泊酚和瑞芬太尼对50例心血管高危患者进行诱导,提出TP<500ms2/Hz可作为PIH发生的临界值预测指标,但LF/HF的预测价值却很低。这两项研究有关LF/HF作用结论不一致的原因可能为在后一项研究中,患者存在已知的心血管疾病或者自主神经功能障碍,慢性心血管药物治疗可能对LF/HF的数值产生了一定影响。

表1 HRV的常用参数

在使用依托醚酯诱导的两项研究得出的结论存在矛盾。Huang等[19]研究发现,低血压组LF、HF和TP显著低于正常组,而LF/HF在两组间比较差异无统计学意义,且HF是插管后15min内出现低血压的独立影响因素。与此相反,Keyl等[20]却研究发现,心血管自主神经功能与麻醉后血流动力学的变化无关。两项研究相同的是纳入研究对象都包括了糖尿病与非糖尿病患者,不同的是后一项研究的对象为存在心血管疾病的患者且术前除血管紧张素转化酶抑制剂类药物外其他治疗药物并未停止服用。另外,在第1项研究中于麻醉诱导前给予患者抗胆碱药物,而在第2项研究中并未使用此类药物。两项研究结论的差异可能与纳入研究对象的合并症及药物使用的不同有关,提示未来研究可能需要更好地控制相关因素以得出更为可信的结论。

2.24h动态血压监测：正常生理条件下的血压在24h之内会发生明显的波动,包括心跳与心跳之间,分钟与分钟之间,小时与小时之间,以及昼夜的变化,称为血压变异性。这些变化并不是随机发生的,而是外在环境和行为因素与内在自主神经心血管调节机制之间复杂的相互作用的结果。Hoppe等[4]对366例患者进行术前24h动态血压监测,揭示了血压在全天的变化规律,提出夜间非杓型血压是PIH发生的独立危险因素。非杓型血压是指平均夜间动脉收缩压相较于白天下降小于10%,通常是由于自主神经功能障碍损害血压调节能力,压力感受器反射活动改变或者交感张力增加导致的。通过术前24h动态血压监测了解患者血压调节能力及自主神经功能状态,可以为围术期麻醉管理提供参考。

3.压力感受器反射功能监测：在临床实践中,24h动态血压监测可能会受时间和效益等问题的影响受到限制,而一些在短时间内可以完成的方便快捷的无创的自主神经功能测试,如压力感受性反射功能分析和直立性低血压反应等也许更适合作为围术期的评估手段。

有研究发现围术期压力感受器反射功能降低导致心脏功能受损,与术中血流动力学波动和术后并发症的发生率增加相关[21]。衡量压力感受器功能有两个重要的指标,即压力反射敏感度(baroreflex sensitivity,BRS)和压力反射有效性指数(baroreflex effectiveness index,BEI),分别是指血压的变化引起心率反射性变化的敏感度和有效性。而心血管疾病往往伴随着压力感受器反射受损,造成交感神经与迷走神经的失衡,在给予麻醉药物诱导后不能进行有效的心血管反射调节而出现低血压。

直立性低血压和餐后低血压的监测也可以反映BRS和BEI,上述两种情况在压力感受器反射受损的患者中很常见。正常情况下,从仰卧位到直立位的姿势变化的同时或进餐后会伴随着血管内容量的重新分配。一些血液由于重力作用或进餐的影响会积聚在下肢或内脏的血管中,造成静脉回流减少,心排出量下降,从而启动压力感受器反射,引起交感神经兴奋,副交感神经活动减弱,维持动脉血压的稳定。但对于压力感受器反射受损的患者,体位改变或者进餐后心血管系统在自主神经的调节下不能提供足够的代偿性的心率增快和血管收缩,因此造成了体位性低血压或者餐后低血压的发生[22]。通过了解患者术前是否存在体位性低血压或餐后低血压,也可以了解患者的自主神经功能状态。

4.静息瞳孔大小监测：自主神经在调节机体功能方面作用广泛。除心血管方面外,还发挥着许多其他重要的作用。既往研究显示,心率变异性与光反射之间存在联系,瞳孔的大小和对光反射受到交感神经和副交感神经的双重控制,也是反映自主神经功能的重要参数之一。通过对瞳孔调节能力的分析也可以预测PIH的发生情况,一项包含79例患者的研究发现静息状态下瞳孔最大直径以及光反射后瞳孔的收缩速度可以作为全身麻醉PIH的预测因素。对于光反射和瞳孔大小的测量相较于其他自主神经功能的测试耗时更少,操作更为简单。但是测量过程中不能忽略的是年龄对于瞳孔大小可能产生的影响以及眼部相关的病变所造成的结果差异。

三、预防策略

目前预防PIH的策略主要包括目标导向的术前容量状态优化或血管活性药物的提前应用等方案,有效性存在差异。评价患者术前是否存在低血压容量,仅依靠容量负荷反应性判断是不准确的,还要考虑自主神经功能的因素和作用,如术前高交感神经张力可能会掩盖容量负荷的反应性,交感张力的降低会导致血管麻痹和静脉回流减少,可能导致出现容量负荷的反应性,即使在容量状态正常的情况下也是如此[23]。基于术前自主神经功能状态的测量与评估,综合分析围术期容量状态与自主神经功能的关系,可以帮助麻醉医生在维持血管张力、保证容量状态以及适当的麻醉深度之间做出合理的平衡。

对于术前自主神经功能正常,但存在容量负荷反应性的患者,采取目标导向的液体优化治疗可能有利于避免PIH的发生。而术前存在血管张力异常的患者,也许会血管活性药物的预防性应用中受益。除此之外,简单的术前自主神经功能监测与评估可以为PIH高危患者选择麻醉方案提供有用的信息,如选择麻醉诱导药物的种类、剂量、不同药物的联合应用,是否小剂量多次叠加等,采取具有针对性的最佳治疗方案,最大限度地减少低血压的发生的程度、频率和持续时间,降低围术期并发症和病死率。另外,有研究发现深慢呼吸练习等干预手段可以提高压力感受性反射敏感度,调节交感与副交感神经的平衡,进而改善自主神经功能[25,26]。

四、展 望

综上所述,PIH的发生作为多种不良预后的相关因素,已受到越来越多的关注。目前已知的关于PIH的高危因素如患者基础情况、容量状态等,由于存在各自的局限性,不可避免地降低了它们的临床实用性,因此准确地识别出PIH发生的风险仍然是一个挑战。自主神经功能调节机制虽然复杂,并不是不可衡量。本文介绍的无创性自主神经功能测量方法可以促进PIH高危患者的早期发现与识别,为临床医生的围术期管理提供更多信息,建立个体化的麻醉管理方案。然而,术前自主神经功能评估在临床的广泛应用仍有一些实际问题需要解决,如缺乏标准化的测量标准等。对于术前自主神经功能测量的探索仍需更多的研究,以促进麻醉医生对PIH高危患者的早期筛查,降低围术期不良事件的发生。