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麻醉与转归-腹部手术术中液体管理策略对术后肠道功能的影响
时间：2010-08-23 17:18:02 来源： 作者：
| 肠道作为人体主要的应激器官之一,参与手术、创伤、严重感染等导致的应激反应。在应激状态下,肠道细菌和毒素侵入人体,引起细胞因子和炎性介质异常释放,导致肠黏膜水肿、通透性增高、肠绒毛结构改变、肠系膜血管收缩、肠道血流灌注减少，肠黏膜的结构和功能受到严重损害,发生肠道细菌移位,可触发全身炎性反应(SIRS)。 腹部大型手术创伤大，应激反应持续时间长且强烈，术后易出现肠黏膜屏障功能损害。肠道手术还可直接影响神经激素信号转导途径，活化淋巴细胞、吞噬细胞，释放炎性介质（如细胞因子、一氧化氮、氧自由基等）进而启动局部炎性反应。大量的炎性介质和细胞因子直接损伤毛细血管内皮细胞，毛细血管内皮细胞间隙增大、通透性增加，产生全身毛细血管渗漏综合症(systemic capillary leak syndrome ，SCLS)。术中输液不当可使过量的液体进入胃肠组织间隙，导致肠黏膜水肿，进一步损害肠道功能。因此，如何减少细菌移位，保护肠黏膜屏障功能成为治疗和研究工作的中心环节。 本文主要从肠道功能的监测、输液方案的比较、液体的种类、肠道微循环功能与灌注等方面来阐述腹部外科手术中液体管理对术后肠道功能的影响。 一、肠道功能的监测方法 目前对肠粘膜屏障功能的检测常有如下方法[1]： 1．糖分子探针 甘露醇等分子直径较小，可通过绒毛细胞间的紧密连接，其主要反映绒毛细胞间紧密连接的通透性，而乳果糖等分子直径较大，经腺管间紧密连接吸收，故主要反映腺管细胞紧密连接的通透性。联合应用大小两种糖分子探针可同时反映两种紧密连接的通透性变化。如果乳果糖/甘露醇比值增加，说明肠黏膜紧密连接不完整，肠通透性增高，肠屏障功能损害。 2. 肠黏膜pH值（pHi） 肠黏膜缺血性损害在肠屏障功能障碍发生、发展过程中起关键作用，故监测肠黏膜有无缺血是了解肠屏障功能状况的重要手段，而pHi值是反映肠黏膜氧合情况的可靠指标。pHi值正常，表明其氧合和通透性正常，若降低则说明肠黏膜缺血缺氧，肠屏障功能可能损害。pHi值可作为早期诊断肠缺血，肠黏膜破坏的指标。 3. 内毒素 内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁的脂多糖( lipopolysaccharide, LPS) 成分，正常情况下机体肠腔内含有大量细菌和内毒素。由于肠屏障功能完整，细菌和内毒素难以进入血循环；当肠屏障功能障碍时，内毒素穿过肠黏膜，进入血循环，形成内毒素血症。由于内毒素比细菌分子更小，更容易穿过受损的肠黏膜屏障，在严重创伤、休克、大手术等应激后往往先有内毒素血症，然后有细菌移位。因此，监测外周血中的内毒素水平，成为了解肠屏障功能的重要手段。 4. 肠道细菌易位 细菌易位是肠道黏膜功能障碍的突出表现。外周血中发现细菌，可间接推断出肠黏膜屏障的破坏。检测主要依靠血培养、腹水检查、淋巴结活检等。当前已有研究应用多聚酶链反应等分子生物学方法进行血液和腹水检查。 5. D-乳酸 D-乳酸是肠道固有细菌的代谢终产物，在哺乳动物正常组织中不生成D-乳酸；而且哺乳动物没有D-乳酸脱氢酶，不能将D-乳酸快速代谢。在机体发生严重创伤、休克，肠道发生缺血损伤时，一方面肠道内细菌大量繁殖，产生大量代谢终产物；另一方面，肠绒毛顶端上皮脱落，肠黏膜通透性增加。两方面作用使得大量D -乳酸进入血循环，在外周血中可见D-乳酸水平升高。故监测血中D-乳酸水平可及时反映肠黏膜损害程度和通透性变化。血浆D-乳酸可作为临床腹部外科手术所致肠黏膜屏障损伤、肠道细菌移位、肠源性内毒素血症形成的预警指标，也可作为急性肠黏膜损害早期诊断的血浆标志物。 6. 二胺氧化酶 二胺氧化酶( diamine oxidase, DAO) 是人类和所有哺乳动物肠黏膜上层绒毛细胞胞浆中的细胞内酶，95%以上存在于小肠绒毛上皮细胞。正常情况下,血浆DAO活性很低。肠黏膜细胞受损、坏死后，DAO释放入血或随坏死脱落的肠黏膜细胞进入肠腔内，导致血浆和肠腔DAO活性增高而肠黏膜内DAO活性降低。测定肠黏膜DAO活性可反映肠黏膜的完整性及损伤程度，但此方法难以在临床无创情况下开展。门静脉血中DAO入肝后可被肝脏迅速摄取、清除，以非活性形式经尿和胆汁排泄。当DAO升高过快时，超过肝脏清除能力，可导致外周血中DAO活性升高。故测定外周血中的DAO活性，能间接反映肠黏膜的完整性和损伤程度。急性肠缺血可引起肠黏膜和血中DAO明显变化，且这种变化可先于肠黏膜不可逆缺血性损伤。 DAO有可能成为早期诊断肠缺血的预警指标。 7. 肠脂肪酸结合蛋白 小肠脂肪酸结合蛋白(intestinal fatty acid binding protein, IFABP)是一种15KD蛋白，主要位于小肠的成熟肠上皮细胞胞液中，占胞液蛋白质的1～2%， 在胃和大肠中仅见微量。正常情况下，周围血中检测不到IFABP。当肠缺血损害时，肠上皮细胞通透性增加，IFABP释出，通过毛细血管及乳糜管进入血循环，可在周围血中检出。IFABP主要在肾脏代谢，但IFABP的一些免疫反应原仍可被完整保存下来，故可对尿液和血浆通过免疫反应方法检测IFABP的含量。在小肠缺血早期，血清和尿液中IFABP即见升高，切除缺血坏死小肠后，IFABP很快恢复正常。因此，IFABP是诊断小肠缺血损害的早期、敏感而特异的指标。 二、输液方案的比较：常规输液与限制性输液 1．常规输液方案与液体正平衡[2] 外科大手术均可导致机体全身性炎症反应，引起全身性毛细血管渗漏综合征(SCLS)。此时，除局部水肿和渗出外，全身毛细血管通透性增加，血管内液体和血浆蛋白质渗漏至组织间隙，患者表现为低血容量、低蛋白血症和全身水肿。此时，如有组织低血流灌注和缺氧发生，细胞膜上Na+-K+ 泵活性下降，使间质液中钠、水进入细胞内。这种细胞外液的移位就是所谓第三间隙效应。第三间隙效应主要见于严重创伤(烧伤)、绞窄性肠梗阻、急性弥漫性腹膜炎、重症胰腺炎、低血容量休克和腹部大手术病例，表现为创伤组织、腹膜和肠壁水肿以及肠腔和腹腔积液。第三间隙扣押的液体均为功能性细胞外液，常规输液方案中用平衡液补充。 液体复苏必然导致液体正平衡、全身水肿加重和体重增加。手术24～48h后，机体全身性炎症反应消退，渗漏至组织间隙的液体开始回吸收，表现为液体负平衡、水肿消退和体重减轻。液体治疗过程中的正平衡以及随后的负平衡现象，在腹部外科大手术后表现尤为明显。 术中和术后过度的液体正平衡，可能抑制胃肠道功能的恢复，以及切口和吻合口的愈合[ 3]。Petrasovicová等[4]观察发现，液体正平衡量大的患者预后不良，肠道功能不全发生率和死亡率较高。Alsous等[5]的回顾性分析发现，液体治疗过程中及时出现负平衡者提示病情逆转、预后良好，液体负平衡延迟出现则意味着预后不良。 2. 限制性输液方案 限制性输液的基本做法是用胶体液补充失血量和保持血流动力学稳定，而晶体液只用于维持尿量，使尿量保持在0.5mL.kg-1.h-1，避免补充第三间隙的丢失和补充性扩容，这样可明显减少晶体液的输入。 屈伸等[6]观察了60例直、结肠癌患者，分为常规输液组和限制性输液组两组，他们发现常规输液组肠功能恢复、组织愈合等情况总体不如限制性输液组，这可能与术后皮肤、肠间质水肿导致氧弥散距离加大，产生缺血、缺氧、酸中毒有关[7]。另外，由于稀释效应，术后常规输液组的血色素和白蛋白低于限制性输液组，将影响术后肠道氧供和愈合。限制性输液组术后肠功能的较早恢复可能与减少了间质液体量、减轻肠道水肿程度有关。 对于病情较轻，整体状况较好的择期手术患者，限制性输液方案可能更为安全、合理；重症及大手术患者进行限制性输液有发生肾功能不全的危险。 三、液体的种类 1．晶体液与胶体液的争论 晶体液与胶体液争论的焦点是胶体液能否保持在血管内。受Starling平衡理论的影响，传统观点认为胶体液可维持血浆胶体渗透压、促进组织间液回吸收而扩张血管内容量。但是，手术创伤所致全身性炎症反应无法抗拒，其液体正平衡是毛细血管通透性增加、血管内液体和血浆蛋白质渗漏至组织间隙的结果，势必出现全身水肿和低蛋白血症，液体复苏必然导致全身水肿加重和体重增加。实际上，此时Starling平衡已不复存在，输入血管内的白蛋白等胶体液不仅未有效扩张血管内容量，相反还会使血管内液体和血浆蛋白质的渗漏率增加，最终加重组织水肿；严重时，还会加重组织缺氧，导致多器官功能不全的发生。 尽管如此，关于晶体液与胶体液的争论仍将继续下去，因为围手术期液体治疗选择晶体液或胶体液迄今尚无令人信服的规范。目前的液体治疗策略倾向于“晶胶合用、各尽其能、速度适宜、个体化选择”，即用晶体液补充不显性丢失(功能性细胞外液的丢失)；用胶体液补充血浆容量的丢失，并密切关注动态的容量变化过程，尽可能小量均匀滴注，满足维持足够的心排血量所需要的血容量，并需充分评估容量输注后的血流动力学改变与组织灌注情况。 2．高张盐溶液+胶体 高张盐溶液(3.0%～7.5%)已较广泛应用于创伤或失血性休克复苏中，具有用量少、起效快等优点。输入高张盐溶液后，血清中Na+浓度增高，使血管内外及细胞内外产生渗透压梯度，并由此出现各间隙液体迅速重新分布，对休克状态下的胃肠道黏膜屏障功能有保护作用。 有文献报道，高张盐溶液联合右旋糖酐用于创伤失血性休克的复苏取得较好效果，能改善内脏血流动力学和氧转运。杨广林等[8]的实验结果提示，高张盐溶液联合胶体应用于失血性休克的液体复苏，肠系膜淋巴结和肝组织细菌移位发生率以及血液中内毒素水平均明显低于单纯应用平衡液或生理盐水。提示高渗盐/胶体溶液用于失血性休克的液体复苏可能更好地保护肠黏膜屏障，减少细菌移位。 3．白蛋白[9] 低白蛋白血症在外科危重患者中十分常见，其原因有营养不良、肝功能不全、胃肠道丢失和毛细血管渗漏等。由于低白蛋白血症与患者病死率等预后因素密切相关，目前临床上白蛋白的应用十分普遍，但随之而来，对白蛋白作用的质疑也一直不断。由于严重创伤、感染等情况下存在毛细血管渗漏，白蛋白不可避免地渗漏至肠间隙，妨碍了肠间隙中水分的回流，加剧肠壁水肿，一定程度上影响了微循环功能和组织灌注,因而其液体治疗的疗效有限。 4．羟乙基淀粉 研究发现，羟乙基淀粉（HES）在炎症反应相关的毛细血管渗漏状态下能起到“堵漏”作用，从而限制血管内液体外渗。此外，低分子量HES还能通过清除氧自由基、稳定细胞膜和避免内皮细胞肿胀等作用，改善内皮细胞功能[10]。所以对于炎症状态下的肠道水肿，似乎HES的优势要比白蛋白更明显。在内毒素血症的大鼠模型中，Jörn Schäper等[11]发现用羟乙基淀粉进行容量治疗，可显著改善肠道微循环灌注。同时大量的证据表明，羟乙基淀粉能通过减少白细胞黏附和炎性介质释放，减轻毛细血管渗漏,有效改善微循环功能和组织灌注。 四、液体治疗对肠道微循环和灌注的影响[12] 临床上，严重创伤、绞窄性肠梗阻、急性弥漫性腹膜炎、重症胰腺炎、出血性或感染性休克以及腹部大手术后，机体存在全身性炎性反应，大量的炎性介质和细胞因子直接损伤毛细血管内皮细胞，毛细血管内皮细胞间隙增大，通透性增加，产生全身毛细血管渗漏综合征( SCLS)，导致体循环和微循环灌注的绝对或相对不足。研究发现，严重创伤、败血症以及多种手术操作等均可导致显著的组织微循环损伤。例如，在直肠癌根治术后,直肠残留部分的黏膜微循环灌注减少了16%。肝移植后，肝脏毛细血管血液流速下降15% ，而毛细血管密度减少了30%。微循环指标（包括pHi、动脉血pH值和动脉血碱剩余）能更敏感地预测手术预后。因此，在腹部外科手术的病理生理改变中，肠道微循环灌注障碍是导致术后肠道功能障碍的核心所在，低血容量和毛细血管渗漏是导致肠道微循环灌注障碍的重要原因，而肠道微循环灌注障碍与术后并发症密切相关。因此，为了防止或减少术后并发症的发生，我们必须高度重视改善肠道微循环灌注。 目前情况下，我们不可能抑制创伤、感染等应激时机体发生的一系列防御性反应，而可以做的是通过恰当的液体治疗，改善心功能，降低血管阻力，保持血管内液体容积，恢复有效的组织灌注，重建及维持组织氧供和氧耗之间的平衡。 液体治疗的关键在于纠正组织和器官的微循环障碍，解除小动脉痉挛、毛细血管的淤滞和机体重要器官血液灌注不足而造成组织缺氧、代谢紊乱。因此，对于外科危重患者应在注意病因处理的同时着重于有效循环血量的恢复、微循环的改善以及保护组织细胞等措施。 临床上反映组织灌注的指标：氧供(DO2 )、氧耗(VO2 ) 、混合静脉血氧饱和度( SvO2 ) 、血清乳酸水平、pHi、胃黏膜血流量、组织氧分压( PtO2 ) 、二氧化碳分压( PtCO2 )等。这些指标已广泛应用于临床指导外科液体治疗。但值得关注的是，这些指标依然存在一定的局限性。 总体而言，围手术期输液治疗目的是通过容量替代治疗来维持机体的有效血容量，保证全身脏器与组织的充足氧供(DO2 )和氧耗(VO2 )。因此把握液体的输入总量应尽可能做到：明确目标，针对病因，因病、因人制宜，量出为入、力求动态平衡，变“缺多少补多少”为“需多少补多少”。我们提倡采用早期目标导向( goal- directed)液体治疗，即对于外科危重患者尽可能在早期采用增加血流动力学和氧输送的措施，使一些监测指标如心排血指数(CI)、每搏出量(SV) 、氧供(DO2) 、氧耗(VO2)达到理想状态，以改善心、脑、肾、肠道等重要脏器的灌注和氧合状况，改善患者预后。 参考文献 [1]. 张嘉，吕德超.肠道屏障功能监测方法的现状及进展.中国急救复苏与灾害医学杂志，2006（2）：630-633. 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