围手术期迷走神经保护

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所属分类:心脏康复

 

【综述】

由于围手术期存在各种创伤性刺激,致使患者处于脏器功能失衡的高危状态,长期以来人们对于抑制交感神经系统兴奋所致的应激反应较为关注,但同时对于副交感神经系统特别是迷走神经功能在基本生命活动中的调控作用却比较忽视。一旦提到迷走神经,最常想到的是它在某些条件下的过度兴奋而导致的迷走神经反射。

其实对于围手术期为了消除应激反应而伴随出现的迷走神经活动性的减低才更需要引起重视,这会导致许多病理生理状况 ,因为正常的迷走神经活动才是调控脏器功能及保持内环境稳定的基础。虽然近些年对迷走神经的研究从机制上更加深入,所涉及的学科也更加广泛,但本文希望从系统的视角强调对迷走神经活动的认知,特别应重视在健康机体中迷走神经活动居于主导这一生理基础。

1 被忽视的迷走神经活动优势

自主神经系统从功能上分为交感神经和副交感神经,其中交感神经主要承担机体适应环境骤变的应急性功能,副交感神经则主要通过促进消化吸收和聚积能量来维持基本的生命活动,二者的角色协调统一,以维持脏器功能处于最适宜的水平。解剖学上的迷走神经是包含运动、感觉及副交感神经的混合性神经,由于其中含有大量的副交感神经纤维,且广泛分布于胸、腹腔脏器,因而它对于循环、呼吸、消化、泌尿等系统的功能及内环境稳定具有重要的调控作用 。

从自主神经系统的比较解剖学来看,副交感神经的进化过程是优先的。在低等生物的板鳃鱼类,支配心脏和消化道的迷走神经已经发育完成,但同时尚未形成真正的交感链 ,这种在生物进化过程中所表现出的迷走神经优先现象,也正说明了它在维持基本生命活动中的优势地位。

虽然人体的心脏具有双重神经支配,但常态下窦房结主要受迷走神经的支配,即迷走神经对HR的调控起主导作用 。若同时阻断心脏交感及迷走神经作用后,固有HR会明显快于静息HR,这也说明在基础状态下迷走神经的活动优势 。另外,迷走神经不仅在营养摄取的信号通路中具有重要作用 ,在自主神经系统对胃肠功能的调控中,通常也是迷走神经的活动占有明显优势 。

总体来说,生理状况下交感与副交感神经的平衡并非是势均力敌的天平两端,副交感神经在健康机体对各脏器功能的调控作用更强,从而才能保障机体的能量储备和脏器功能稳定,并支撑应激状态下的能量消耗及各种应急性反应。因此,人们应尽量保持迷走神经活动优势这一生理状况,但惯常许多围手术期的处理均有违于此生理基础。

2 围手术期全身麻醉对迷走神经活动的抑制

全身麻醉会对自主神经系统产生重要影响,但全身麻醉的主要目的是消除手术创伤所致的应激反应,因此交感神经自然是人们关注的焦点。围手术期为了抑制交感神经兴奋所致的应激反应,通常是使用各种麻醉及镇痛药物。但由于这些药物对中枢神经系统的抑制作用,结果不仅减轻了预期中的交感神经系统兴奋,同时也伴随着对副交感神经系统的明显抑制 ,并因此导致围手术期的许多并发症,进而常常出现循环、呼吸、消化、排尿等功能紊乱。

研究表明,围手术期的死亡病例中心脏并发症具有较高的比例,许多严重的心脏事件均与迷走神经活动减低密切相关 。在对丙泊酚的研究中发现,随着麻醉深度的增加,上呼吸道阻力也明显增加,这种剂量依赖性的作用与其对呼吸中枢的抑制有关 。对丙泊酚抑制呼吸和循环功能机制的研究发现,在中枢与外周的信号转导通路中,迷走神经承担了关键作用 。

在术后肠梗阻的发病机制中,围手术期交感及副交感神经活动的失衡是重要的因素之一,同时麻醉性镇痛药对胃肠道功能的抑制也与自主神经系统活动性的减低密切相关 。尿潴留也是常见的术后并发症之一,除手术本身的影响之外,麻醉药和镇痛药对自主神经的抑制也是重要原因 。虽然在围手术期由于多种因素导致的自主神经系统活动紊乱会影响到脏器的正常功能,但由于目前临床中针对各种脏器功能的支持治疗手段十分丰富,因此在一定程度上围手术期使用麻醉药物对迷走神经产生的负面效应被掩盖了。

全身麻醉下患者需进入睡眠状态来接受手术治疗,但麻醉性睡眠与自然睡眠却有本质上的差别。自主神经系统的活动在日夜周期中有其正常的节律,通常在自然睡眠状态下迷走神经的活动表现得更加活跃 。由于迷走神经在睡眠期间的活动性较强,从而才能有利于机体的能量储备 ,并使其所调控的各脏器功能在此期间得以更充分地恢复。相反,对于睡眠障碍的患者,由于其交感神经相对活跃,从而造成心血管、内分泌及代谢功能的损害 。而全身麻醉期间虽然患者看似也处于睡眠状态,但与自然睡眠相比,此时的迷走神经活动已被严重抑制 ,这种由于全身麻醉对机体生理活动产生的干扰,自然会导致围手术期各脏器功能的下降,造成内环境的紊乱。

其实全身麻醉对迷走神经活动的抑制,正是为了消除术中应激反应而不得不付出的代价。但人们急需反思对迷走神经活动优势这一生理基础的破坏,从系统的角度调整麻醉策略,尽可能让脏器功能发挥出正常水平,使这种代价越小越好。

3 全身麻醉中的迷走神经保护

对机体内环境稳定的理解,不应仅局限于对交感神经系统活动的抑制,同时还应关照对副交感神经系统活动的保护,因为正常的副交感神经活动是维持各脏器功能及内环境稳定的重要前提。由于人们对自主神经系统的关注还不够全面,因此有必要采取主动的措施,来减轻围手术期对副交感神经的抑制,使机体内环境更趋稳定。

在近年提出的术后加速康复理念中 ,为了使患者的脏器功能在术后更快速地恢复,并减少术后并发症以缩短住院时间,在麻醉方法的改进中提倡减少使用麻醉性镇痛药,更多地联合应用局部麻醉方法,其结果并非单纯减轻了疼痛强度,更大的价值在于降低了麻醉性镇痛药对副交感神经活动的抑制,保护了迷走神经的活动性,使脏器功能更快地恢复。硬膜外麻醉由于对生理干扰较小,可以减少术后病死率和严重全身并发症的发生,而提倡更为广泛地采用。硬膜外麻醉联合全身麻醉的方法在许多手术中已早有应用,它可以有效地阻断手术创伤对交感神经的影响 ,其结果不仅降低了应激反应,同时还显著地减少了麻醉性镇痛药的使用,使副交感神经系统所主导调控的脏器功能可以快速恢复,既加强了镇痛作用又减少了术后并发症。

上述方法只是被动地减轻麻醉药物对迷走神经的抑制,而基于祖国中医的针刺相关技术,则是主动提升迷走神经活动性的独特方法 ,客观上发挥了迷走神经保护的作用,提升了脏器功能的稳定。这类方法在围手术期能够有效减轻患者的疼痛,减低交感神经活性,使交感神经及迷走神经的平衡更趋合理 。针刺相关技术不仅对患者具有术前镇静及术后镇痛的作用,并且还可以有效治疗和预防术后恶心、呕吐,减少围手术期并发症的发生 。甚至在心脏直视手术患者,联合了针刺技术的麻醉与常规的全身麻醉相比,可显著减少麻醉药物的使用,减少术后肺感染的发生率,缩短患者在ICU的恢复时间,并节省医疗费用 。

此外,对于迷走神经功能的保护不应仅限于高危的术中阶段,从术前即应加以关注。一些研究表明,通过对患者术前自主神经系统的评价,可以有效预测患者在围手术期生命体征的稳定性。术前迷走神经活动性减低,会增加围手术期出现低血压等多种并发症的风险 ,因此许多学者提出围手术期通过心率变异性分析对自主神经活动进行监测,可以预防和减少围手术期并发症的发生 。

由于全身麻醉药会不可避免地对自主神经系统产生抑制作用,因此应主动采取各种保护性措施,以减轻其对迷走神经活动抑制,从而保障脏器功能及内环境的稳定。其实在这样的原则之下,许多其他学科的临床处理在其生理基础上均与此不谋而合。

4 迷走神经保护的应用

许多研究表明,当迷走神经活动性降低时,常同时伴随着各种病理生理状况,人们便意识到,只要能够设法维持正常的迷走神经活动性,便可以对许多病理生理状况具有预防和治疗作用。基于迷走神经在维持基本生命活动中的优势地位,因此保障迷走神经的解剖完整及功能正常,并减少对它的负面干预,便应该成为临床治疗中应遵循的原则。

对于肿瘤患者,更好地保护脏器功能并改善术后生活质量已成为根治性手术治疗方面的研究热点。与传统的消化道肿瘤根治术相比,保留迷走神经的根治术可以有效保护患者术后胃肠道功能,减少术后并发症,缩短住院时间 。同样对于盆腔肿瘤患者,由于手术经常会损伤支配盆腔脏器的自主神经,使手术并发症的发生率较高,如膀胱功能障碍,结肠、直肠功能紊乱,性功能受损等 。保留盆腔自主神经的广泛子宫切除术的实施,最大限度地保护了患者术后排尿、排便及性功能 。这些以保护自主神经解剖完整性为目的手术术式改进,有效地维护了脏器功能,极大地提高了肿瘤患者术后的生存质量。

对于ICU中机械通气的患者常规需要实施镇静处理,但不恰当的深度镇静会造成循环、胃肠等功能异常。对于这类患者,使用大量苯二氮 类药物所致的深度镇静,均对副交感神经活动产生抑制 。但通常ICU中的患者其病情原本已比较危重,对于其脏器功能不稳定的状况,人们多习惯于从原发病和并存病考虑,往往忽视了医源性因素对迷走神经造成的负面影响。

除了上述麻醉和手术期间对迷走神经的研究之外,其实更多的研究热点在围手术期以外,但这些研究结果对于围手术期患者管理也非常值得借鉴。在心血管领域中,研究发现迷走神经活动性的降低与心肌缺血、心律失常、心力衰竭密切相关 ,有学者建议将评价迷走神经活动性的指标作为预测心血管疾病的危险因素 ,并且已开始尝试通过迷走神经刺激的方法来主动提升已降低的迷走神经活动性,从而达到治疗和改善多种心血管疾病的目的 。近年来,作为神经内分泌抗炎通路的胆碱能抗炎通路正逐渐受到人们的重视,迷走神经在这一通路中发挥了关键作用 。人们发现神经系统可通过迷走神经活动有效地抑制肿瘤坏死因子等细胞因子的释放,从而减轻全身炎症反应,这一有赖于迷走神经的新的抗炎途径,在免疫学和治疗学中均具有重要价值 。另外,治疗癫痫和抑郁是迷走神经刺激这一方法应用最多的领域,以提高迷走神经活动性为目的的迷走神经刺激能有效地减少癫痫发作频率,减轻发作程度,相比于其他治疗方法具有副作用少等优势 。有人根据癫痫和脑缺血在神经损伤机制上具有相似性的特点,提出迷走神经刺激对脑卒中可能具有同样的治疗作用,并且取得了较好的效果 。

5 结 论

围手术期手术创伤导致交感神经应激反应,相应的迷走神经活动受到抑制;同时为了消除交感应激,麻醉药物的使用均对迷走神经活动产生抑制,来自于手术和全身麻醉的双重影响,造成迷走神经活动受抑制的状况成为围手术期的一种常态。同时围手术期一些必要的临床处理仍需要使用迷走神经调控的药物,但此时更应该从系统的角度全面审视,权衡利弊,尽量避免已经出现的自主神经系统失衡更加严重。虽然迷走神经保护的观点与以往人们惯常的认识具有一定差异,但作为一种理念,它是为了避免只注重抑制交感的局限性,更强调尽量减轻对迷走神经功能的过分打击,从而使交感神经与迷走神经活动的平衡调控更趋合理,更接近于迷走神经活动优势这一自主神经系统生理的常态。

综上所述表明,迷走神经对于基础生命活动调控发挥着重要作用。虽然迷走神经保护的观点此前未曾提出,但临床中符合这一理念的做法久已存在。因此,本文希望能够对各学科中的具体方法进行归纳,从系统的角度提出迷走神经保护的观点,为临床工作提供一种较为普适的原则,同时也为相关研究开辟新的思路。

6 展 望

目前人们在围手术期的处理中,主观上常忽视迷走神经对脏器功能的调控作用,客观上也缺少特异性的监测手段。虽然心率变异性分析的研究已有30年历史 ,且在围手术期的应用也显示出其独特的作用 ,但在临床中人们更习惯于将其局限于心脏功能的诊断,而忽视了心率变异性分析可全面评估自主神经系统所具有的更广泛的价值,同时临床中也尚未建立成熟的实时监测方法 。

由于针对围手术期自主神经系统的监测手段仍需不断完善,因此未来非常需要针对具有实时性的连续监测方法进行深入研究 ,这会有利于更加全面地评价围手术期自主神经系统的活动,并使迷走神经保护的理念具有可操作性。

聚陆医疗

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