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老年人术后认知功能障碍的相关因素

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老年人术后认知功能障碍的相关因素

老年人术后认知功能障碍的相关因素沈利娟(重庆医科大学麻醉科重庆400016)【摘要】术后认知功能障碍(POCD)是老年人手术后的常见并发症。导致老年人日常行为能力下降,给家庭和社会带来沉重的负担。6O岁以上的患者行非心脏大手术后1周POCD的发生率为25.8%,3个月时为9.9%。POCD的高危因素包括高龄、术前认知功能受损以及酗酒等。POCD虽然有较多相关因素,但其发病原因及机制仍不清楚。本文就老年人非心脏大手术POCD的相关因素作一综述。【关键词】术后认知功能障碍,老年人,相关因素RELATEDFACTORSOFPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONAFTERMAJORNONCARDIACSURGERYINELDERLYPATIENTS【ABSTRACT】POSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONPOCDHASBEENREPORTEDAFTERAVARIETYOFSURGICALPROCEDURESINTHEELDERLYPOCDISASSOCIATEDWITHADECLINEINPERFORMANCEOFACTIVITIESOFDAILYLIVINGOFELDERLYPATIENTSANDCANCAUSESUBSTANTIALDAMAGETOFAMILYANDTOSOCIALSUPPORTSYSTEMSTHEINCIDENCEOFPOCDINTHEFIRSTWEEKAFTERMAJORNONCARDIACSURGERYIS258INPATIENTSOLDERTHAN60COGNITIVEDYSFUNCTIONWASSTILLPRESENTIN99OFPATIENTSATTHREEMONTHAFTERSURGERYTHERISKFACTORSFORPOCDINCLUDEADVANCEDAGE,PREEXISTINGCOGNITIVEIMPAIRMENT,ALCOHOLABUSE,ANDSOONHOWEVER,ACCORDINGTOAVASTLITERATUREONTHESUBJECT,THESEFACTORSARENOTSUFFICIENTTOTOTALITYCLARIFYTHEETIOLOGYOFALLCASESINTHISREVIEWARTICLE,WEBRIEFLYASSESSTHEFACTORSINVOLVEDINTHISCOGNITIVEDYSFUNCTION【KEYWORDS】POSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTION,NONCARDIACSURGERY,ELDERLYPATIENTS老年病人手术后出现中枢神经系统并发症,表现为精神错乱、焦虑、人格的改变以及记忆受损。这种手术后人格、社交能力及认知能力和技巧的变化称为术后认知功能障碍POSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTION,POCD1。有资料表明,6O岁以上的患者行非心脏大手术后1周POCD的发生率为25.8%,3个月时为9.9%2。近年来随着高龄手术病人的增多,神经系统并发症也越来越多,这不仅增加病人死亡率,还影响病人术后生活质量,增加社会经济负担3。本文就老年人非心脏手术术后认知功能障碍的相关因素的研究进展作一综述。一.术前因素1.年龄老龄是目前唯一明确的危险因素。已有研究表明,随着年龄的增加,POCD的发生率显著增加,年龄大于65岁老年病人POCD发生率是年轻病人的2~10倍。年龄大于75岁的老年病人POCD的发生率比年龄在65~75岁的病人高3倍。这可能与老年病人中枢神经系统功能及血流动力学调控能力减退有关。老年人肾脏清除药物的能力下降,肝脏的药物解毒能力也减弱,身体的脂肪组织所占体质量的比例也随年龄增加而逐渐增加,从而增加脂溶性药物的分布容积和消除半衰期,延长药物作用的时间。所有这些生理学的变化,加上外科手术的创伤和身心的疲劳都会导致老年人POCD的发生4,5。2.教育另一个应该被提到的术前因素就是教育水平。早有研究表示,教育水平与阿尔采末病(ALZHEIMER’SDISEASE,AD)有关6。有研究显示教育水平提高可提高认知储备、评估能力,增加神经系统稳定性,从而增加病人对神经系统损害的抵抗性,其原因可能是教育可增加大脑皮层神经元突触密度,增加神经元之间的联系,减轻认知功能障碍的症状7,8。3.术前疾病术前合并糖尿病、高血压、冠心病等疾病也会增加POCD发生率。尤其是糖尿病,存在代谢紊乱,常伴有心脑血管动脉粥样硬化,脑血流自动调节能力下降,血压下降时易造成脑血供不足,从而引起大脑缺氧,中枢神经系统递质释放减少,特别是胆碱能神经系统功能下降,在手术、创伤、应激或低血压的情况下易对大脑造成损害。据报道,有心肌梗死和脑卒中史的老年病人POCD发生率显著增加9。4.术前脑功能状态很多研究证实术前有一定程度认知功能受损的老年病人术后更易出现POCD。有研究10显示术前在言语流畅、词汇记忆、空间定向等方面功能较差者更易于发生短期POCD。故可在术前对老年病人进行简单的神经心理测试,有助于识别高危病人,从而通过加强围术期管理等措施避免或减少POCD的发生。5.术前用药老年人对巴比妥类、苯二氮卓类和阿片类药物较为敏感,这些药物可能与术后认知功能受损有关。抗胆碱能药如阿托品、东莨菪碱与术后早期认知功能障碍有关,该类药物导致与剂量相关的记忆损害。东莨菪碱致记忆障碍模型可使大鼠表现出近于自然衰老的空间学习记忆障碍,术前使用抗胆碱能药物如阿托品后发现患者术后的数字记忆能力明显降低,出现明显的短时失忆。并且随着年龄的增长,病人对抗胆碱能药物的敏感性也增加,这可能与老年人中枢抗碱能系统功能衰退有关11。6遗传学因素载脂蛋白EAPOE在脂质代谢、胆固醇平衡方面发挥重要作用,参与神经系统的生长与修复,且与海马突触可塑性和CHAT活性有密切关系。近年来载脂蛋白E4APOE4等位基因成为研究热点,其能使老年性痴呆发病的危险性相对增加,而认知功能障碍是痴呆的主要临床表现12。但老人APOE基因与认知功能关系有争议,有研究资料表明载脂蛋白E4APOE4与AD有密切关系13,在术后早期谵妄中发挥重要作用14。但TAGARAKIS15,SILBERT16等的研究表示载脂蛋白E4APOE4与POCD无关。7.其他因高龄患者机体适应能力明显降低,对应激源敏感性增加,应激反应加强,异常兴奋传导多,容易发生精神障碍,术前恐惧、紧张、焦虑、抑郁等可增加POCD发生率。另外,有研究证明17,既往有酗酒史的老年人术后POCD发生率也会增加。二.术中因素1外科手术强烈持续应激可影响记忆和学习能力并造成海马的损害.而手术是造成病人应激的最强烈的因素。有研究18认为手术类型会影响老年人POCD发生率,大手术后病人更容易出现活动及日常生活方面障碍。现已证明与认知功能有密切关系的海马区存在肾上腺皮质激素受体,应激时糖皮质激素分泌增加.长时间高水平的糖皮质激素可造成海马神经元的损害,使海马区糖皮质激素受体减少到一定程度时,其对肾上腺皮质的反馈抑制作用减弱,又使糖皮质激素保持高分泌状态.又进一步使皮质激素受体减少,最终导致海马神经元的永久性损害,造成认知功能的损害。2麻醉21麻醉方法全身麻醉和局部麻醉对脑血流、氧输送和脑代谢等生理影响是不同的,故有人推测全麻比局麻更易导致POCD的发生。后来多个研究表明,全麻术后与行局麻、硬膜外麻醉患者间的长期认知功能无明显差异。RASMUSSEN等19观察了438例年龄在60岁以上的非心脏手术病人,随机采用全身麻醉或区域麻醉,观察不同麻醉方式对病人术后1周和3个月认知功能的影响。结果发现不同的麻醉方式对老年病人术后3个月认知功能的影响没有差别,但区域麻醉可以减少术后1周认知功能障碍的发生率。GREGORY等20研究也表明全麻与区域麻醉病人POCD并无明显差异。22麻醉药物现已证实极低的麻醉药残余可影响神经功能,所以麻醉药物与POCD的发生也存在一定的关联。221吸入麻醉药吸入麻醉药可抑制中枢胆碱能系统的功能,其作用包括抑制乙酰胆碱的释放,抑制突触体对胆碱的摄取和阻断乙酰胆碱受体等,并通过胆碱能系统调节其他神经递质如多巴胺、GABA等的释放,而中枢胆碱能系统的退化是造成老年人认知功能减退和AIZHEIMER病的重要原因。目前常使用的吸入麻醉药有异氟醚、地氟醚、七氟醚等。异氟醚单独使用或与咪唑安定、氧化亚氮联合使用会促进新生大鼠部分区域神经细胞凋亡,影响其成年后的学习记忆和认知功能;七氟醚和地氟醚对学习记忆功能的影响渐被重视,通过蛋白质组分析发现短期使用地氟醚能够较长时间的改变大鼠脑细胞内部分蛋白质表达21。222静脉麻醉药苯二氮卓类药物可造成术后短暂的认知功能降低,明显影响韦氏记忆量表测试结果。但RASMUSSEN等报告术后1周时POCD的发生与血液中苯二氮卓类药物的浓度无明显关系。目前大多认为应用新型的、短效的麻醉和镇痛药与POCD关系不大。SILBERT等22在小剂量芬太尼10G/KG与大剂量芬太尼50G/KG对术后认知功能影响的研究中发现,术后1周,3个月,12个月两组间神经功能测验结果的均值无差别。3麻醉过程中的病理生理3.1低氧血症中枢神经递质对缺氧十分敏感,即使轻至中度缺氧时,中枢神经递质释放亦将减少,特别是胆碱能神经功能下降可能导致脑功能受损可能导致脑功能受损。海马部位对一过性脑缺氧敏感,而海马与记忆有关。低氧对神经功能的影响取决于缺氧的程度。WEISKOPF证实血红蛋白降低到70G/L,并不影响术后认知,但如果降到60G/L以下则出现明显影响。JAMES等23研究表明在心脏手术中大脑缺氧与POCD密切相关。3.2过度通气过度通气可导致低碳酸血症,使脑血管收缩从而影响脑神经功能,脑血流量下降,故有人认为过度通气可能加重POCD。WOLLMAN证实过度通气后3天~6天内精神运动反应时间延长。但LINSTEDT等24研究却发现过度通气使脑血流量下降,减少通过血脑屏障到达颅内的有害物质,POCD发生率反而较正常组低。所以目前认为过度通气可导致POCD依据不足。3.3低血压术中监测平均动脉压也是非常重要的,老年人心脑血管易发生硬化,高血压和低血压都可能导致神经系统损害。ROME认为低血压和低灌注会导致海马、前脑室白质及基地神经节损害,是老年人发生POCD主要原因之一25。当血压低于脑的自主调节范围时,会发生脑灌注减少,大脑皮层血流量降低,可致脑功能抑制,使皮层对信息的认识、加工、整合等过程发生障碍,导致认识反应和处理能力降低即认知功能的下降。YOCUM26等研究显示术中MAP降低可增加POCD发生率,特别是在高血压病人中。三.术后因素1.术后疼痛术后疼痛也是POCD的危险因素,疼痛程度可影响某些神经心理测试结果。迄今有关术后镇痛PCA对POCD影响的研究很少,局麻病人行阿片类药物硬膜外镇痛与静脉镇痛相比,可减轻术后疼痛及降低短期认知功能障碍发生率27。2.睡眠紊乱手术后因创伤、疼痛、饥饿、夜间护理操作等可使患者睡眠质量下降,引起大脑神经功能障碍28。故需做好术后镇痛,加强术后护理,提高睡眠质量以降低POCD发生。3.术后感染术后感染也被作为导致老年人POCD的高危因素29。ABILDSTROM30等人的对照研究ISP0CD表明,术后3个月内的感染与非心脏手术术后12年认知功能障碍有关。BIEDLER等人对早期术后认知功能障碍的研究发现术后感染是早期术后认知功能障碍的危险因素。4.呼吸道并发症患者苏醒后,咽喉部反射功能尚低,有呛咳、误吸造成的吸人性肺炎。可影响病人认知功能,导致恢复延迟。故术后需专人护理,密切观察舌后坠、呼吸道分泌物堵塞等意外的发生。保持呼吸道通畅、防治呼吸系统并发症。5.住院CANET等31观察到住院对POCD的影响,372例老年病人小手术后随机分为住院和非住院两组,结果发现住院病人POCD的发生率增加。他认为住院也是POCD的重要因素,因此老年病人小手术后尽量避免住院治疗。随着全球老龄化的到来,以及医学技术的发展,意味着将有更多的老龄患者接受手术。认知功能障碍造成的医学及社会问题将会日趋严重。临床医师应了解POCD高危因素,加强围手术期处理,纠正各种生理、病理紊乱,加强护理,降低POCD发生,提高病人生活质量。参考文献1DODDSC,ALLISONJ.POSTOPERATIVECOGNITIVEDEFICITINTHEELDERLYSURGICALPATIENTJ.BRJANAESTH,1998,812449462.2MOILERJT,CLUITMANSP,RASMUSSENLS,ETA1.LONGTERMPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONINTHEELDERLYISPOCD1STUDYJ.LANCET,1998,351857861.3STEINMETZ,JACOBDD;CHRISTENSEN,KARLBANGPHD;LUNDTHOMASPHD,;LOHSE,NICOLAIMD;RASMUSSEN,LARSSMD,DMSC,PHD;THEISPOCDGROUPLONGTERMCONSEQUENCESOFPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONJANESTHESIOLOY,MARCH2009,11035485554ROHAND,BUGGYDJ,CMWLEYS,ETA1.INCREASEDINCIDENCEOFPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTION24HAFTERMINORSURGERYINTHEELDERLYJ.CANJANAESTH,2005,5221371425SILVERSTEINJH,JEFREYH.CENTRALNERVOUSSYSTEMDYSFUNCTIONAFTERNONCARDIACSURGERYANDANESTHESIAINTHEELDERLYJ.ANESTHESIOLOGISTS,2007,1063622628.6WOLMANRL,NUSSMEIERNA,AGGARWALA,KANCHUGERMS,ROACHGW,NEWMANMF,ETALCEREBRALINJURYAFTERCARDIACSURGERYIDENTIFICATIONOFAGROUPATEXTRAORDINARYRISKMULTICENTERSTUDYOFPERIOPERATIVEISCHEMIARESEARCHGROUPMCSPIANDTHEISCHEMIARESEARCHEDUCATIONFOUNDATIONIREFINVESTIGATORSJSTROKE,1999,303514227KADOIY,GOTOFFACTORSASSOCIATEDWITHPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONINPATIENTSUNDERGOINGCARDIACSURGERYJSURGTODAY,2006,3612105378JSELKINS,MD;WTLONGSTRETH,JR,MD,MPH;TAMANOLIO,MD,PHD;ABNEWMAN,MD,MPH;RABHADELIA,MD;ANDSCJOHNSTON,MD,PHDEDUCATIONANDTHECOGNITIVEDECLINEASSOCIATEDWITHMRIDEFINEDBRAININFARCTJNEUROLOGY,2006,67435–4409BRYSONGL,WYANDA.EVIDENCEBASEDCLINICALUPDATEGENERALANESTHESIAANDTHERISKOFDELIRIUMANDPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONJ.CANJANAESTH,2006,534669677.10SELWOODA,ORRELLM;LONGTERMCOGNITIVEDYSFUNCTIONINOLDERPEOPLEAFTERNONCARDIACSURGERYJBMJ,2004JAN17,3287432120111KRATZCD,SCHLEPPERSA.1ASERT.PHARMACOLOGICALPECULIARITIESANDPROBLEMSWITHOLDERPATIENTSJ.ANAESTHESIST,2005,545467475.12ABILDSTROMH,CHRISTIANSENM,SIERSMAVD.ETA1.ISPOCDINVESTIGATORSAPOLIPOPROTEINEGENOTYPEANDCOGNITIVEDYSFUNCTIONAFTERNONCARDIACSURGERYJ.ANESTHESIOLOGY,2004,1014855861.13HUANGW,QIUC,VONSTRAUSSE,WINBLADB,FRATIGLIONILAPOEGENOTYPE,FAMILYHISTORYOFDEMENTIA,ANDALZHEIMERDISEASERISKA6YEARFOLLOWUPSTUDYJARCHNEUROL,2004,61121930414LEUNGJM,SANDSLP,WANGY,POONA,KWOKPY,KANEJP,PULLINGERCRAPOLIPOPROTEINEE4ALLELEINCREASESTHERISKOFEARLYPOSTOPERATIVEDELIRIUMINOLDERPATIENTSUNDERGOINGNONCARDIACSURGERYJANESTHESIOLOGY,2007SEP,10734061115TAGARAKISGI,TSOLAKITAGARAKIF,TSOLAKIM,DIEGELERA,TSILIMINGASNB,PAPASSOTIROPOULOSATHEROLEOFAPOLIPOPROTEINEINCOGNITIVEDECLINEANDDELIRIUMAFTERBYPASSHEARTOPERATIONSJAMJALZHEIMERSDISOTHERDEMEN,2007,223223816SILBERTBS,EVEREDLA,SCOTTDA,COWIETFTHEAPOLIPOPROTEINEEPSILON4ALLELEISNOTASSOCIATEDWITHCOGNITIVEDYSFUNCTIONINCARDIACSURGERYJANNTHORACSURG,2008SEP,863841717HUDETZJA,IQBALZ,GANDHISD,PATTERSONKM,HYDETF,REDDYDM,HUDETZAG,WARLTIERDCPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONINOLDERPATIENTSWITHAHISTORYOFALCOHOLABUSEJANESTHESIOLOGY,2007MAR,10634233018RASMUSSENLS.POSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONINCIDENCEANDPREVENTIONJ.BESTPRACTRESCLINANAESTHESIOL,2006,202315330.19RASMUSSENLS,JOHNSONT,KUIPERSHM,ETALDOESANAESTHESIACAUSEPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONARANDOMISEDSTUDYOFREGIONALVERSUSGENERALANAESTHESIAIN438ELDERLYPATIENTSJACTAANAESTHESIOLSCAND,2003,47260–620GREGORYLBRYSONFRCPCMSC,ANNAWYANDMDEVIDENCEBASEDCLINICALUPDATEGENERALANESTHESIAANDTHERISKOFDELIRIUMANDPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONJCANJANESTH2006,537669–67721FUTTERERCD,MAURERMH,SCHMITTA,ETA1.ALTERATIONSINRATBRAINPROTEINSAFTERDESFLURANEANESTHESIAJ.ANESTHESIOLOGY,2004,1002302308.22SILBERTBS,SCOTTDA,EVEREDLA,ETA1.ACOMPARISONOFTHEEFFECT0FHIGHANDLOWDOSEFENTANYLONTHEINCIDENCEOFPOSTOPERATIVECOGNITIVEDYSFUNCTIONAFTERCORONARYARTERYBYPASSSURGERYINTHEELDERLYJ.ANESTHESIOLOGY,2006,1046L137L145.23JAMESPSLATER,THERESAGUARINO,JESSICASTACK,KATEKIVINOD,RAMITBUSTAMI,JOHNMBROWN,III,ALEJANDROLRODRIGUEZ,CHRISTOPHERJMAGOVERN,THOMASZAUBLERKENNETHFREUNDLICHANDGRANTVSPARRCEREBRALOXYGENDESATURATIONPREDICTSCOGNITIVEDECLINEANDLONGERHOSPITALSTAYAFTERCARDIACSURGERYJANNTHORACSURG,2009,87364524ROMAGC.BRAINHYPOPERFUSIONACRITICALFACTORINVASCULARDEMENTIAJ.NEUROLRES,2004,26454458.25WOLMANRL,NUSSMEIERNA,AGGARWALA,KANCHUGERMS,ROACHGW,NEWMANMF,ETALCEREBRALINJURYAFTERCARDIACSURGERYIDENTIFICATIONOFAGROUPATEXTRAORDINARYRISKMULTICENTERSTUDYOFPERIOPERATIVEISCHEMIARESEARCHGROUPMCSPIANDTHEISCHEMIARESEARCHEDUCATIONFOUNDATIONIREFINVESTIGATORSJSTROKE,1999,3035142226YOCUMGT,GAUDETJG,TEVERBAUGHLA,QUESTDO,MCCORMICKPC,CONNOLLYESJR,HEYEREJNEUROCOGNITIVEPERFORMANCEINHYPERTENSIVEPATIENTSAFTERSPINESURGERYJANESTHESIOLOGY,2009FEB,11022546127HAROLDKFONG,MD,LAURAPSANDS,PHD,ANDJACQUELINEMLEUNG,MD,MPHTHEROLEOFPOSTOPERATIVEANALGESIAINDELIRIUMANDCOGNITIVEDECLINEINELDERLYPATIENTSASYSTEMATICREVIEWJANESTHANALG,2006,1021255–6628ISMAILGOGENUR,BENITAMIDDLETON,STEFANBURGDORF,LARSSIMONRASMUSSEN,DEBRAJSKENEANDJACOBROSENBERGIMPACTOFSLEEPANDCIRCADIANDISTURBANCESINURINARY6SULPHATOXYMELATONINLEVELS,ONCOGNITIVEFUNCTIONAFTERMAJORSURGERYJJPINEALRES,2007,43179–18429ARROWSMITHJE,GROCOTTHP,NEWMANMF,ETALNEUROLOGICRISKASSESSMENT,MONITORINGANDOUTCOMEINCARDIACSURGERYJCARDIOTHORACVASCANESTH,1999,13673674330ABILDSTROMH,RASMUSSENL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