围手术期的病理生理调节

内环境病理、生理调节,神经机制,细胞分子机制,体液机制,健康疾病,内环境调节（发病学）三大机制,3,一、神经机制,神经机制,细胞分子机制,体液机制,最主要调节者自主神经,自主（内脏运动）神经功能,调节内脏生理功能,心血管运动、内脏运动、腺体分泌,交感与副交感神经相互关系,交感与副交感相互拮抗 反射性自动调节平衡。,内环境稳态的调节基础：各器官、系统协调一致运行。,内环境调节机制,神经体液免疫(细胞、分子),自主神经,内脏器官血管、腺体,稳态,内环境稳态的调节机制：神经体液免疫调节。以神经调节为主。,内环境,交感神经,感觉外环境因素：低温、强光等各种刺激(可使血浆去甲肾上腺素升高1020倍，肾上腺素升高45倍)；内环境因素：各种疾病状态（损伤、感染、缺血缺、缺氧等） 尤其是缺血、缺氧时(肾上腺素浓度可升高50倍 甚至上百倍，去甲肾上腺素可升高10倍)；精神心理因素：过度紧张、焦虑等，（如将执行死刑犯血浆去甲肾上腺素可升高45倍，肾上腺素升高6倍）。,运动心血管：心率、心肌收缩力、血管。代谢：通过神经内分泌影响机体代谢。,副交感神经,感觉硬脑膜、内耳道、眼球、咽喉等刺激。呼吸系统：呼吸道分泌物、异物、炎症等刺激。内脏牵拉：胸腹膜、胃、肠、胆囊、宫颈牵拉等刺激。,运动 呼吸系统：气道舒缩（气道分泌物、气道压 变化、气道痉挛）、腺体分泌。 消化系统：胃肠平滑肌、括约肌及消化液分泌。 内 分 泌：胰岛素等。,9,自主神经与组织器官功能,10,脊神经节,后根,前根,灰交通支,白交通支,交感干神经节,腹腔神经节,前根,后根,运动终板,骨胳肌,肌梭,脊神经节,脊神经的分支,血管,全麻对自主神经影响,1、麻醉前病人自主神经状态,交感神经对抗性或反射性引起副交感神经交感、副交感神经兴奋性都明显升高，但交感占优。,全身麻醉中枢性抑制交感神经,吸入麻醉药抑制交感，抑制心肌，抑制压力反射； 丙泊酚减少交感传出冲动以上； 麻醉性镇痛药抑制交感，激活心脏迷走纤维。,*庄心良、曾因明主编现代麻醉学，人民卫生出版社，2006.11，第3版*Department of Anaesthesia, Cork University Hospital, Wilton, Ireland.Br J Anaesth 1998 Feb; 80(2):199-203.,2、麻醉诱导用药,交感神经,副交感神经,3、插管,交感神经,副交感神经,副交感神经,气道痉挛食物反流等风险,交感神经,4、术中麻醉及手术操作,麻 醉：气管插管的持续存在，吸痰等刺激。手术牵拉：腹膜、胃肠、胆囊、子宫等牵拉。 副交感神经显著兴奋性升高并快速变化。,小气道收缩，气道压升高，腺体分泌增多。,恶心、呕吐，食物返流等消化道反应。,心率、血压稳定性下降,副交感神经兴奋性升高并快速变化,交感神经兴奋性快速变化,5、手术结束:吸痰、拨管,影响循环、免疫、凝血,影响呼吸、消化、内分泌,6、术后病人自主神经状态,交感神经副交感神经,7、体外循环低温、危重症 交感神经过度兴奋，副神经兴奋性也增高,气道腺体分泌增多,小动脉持续收缩，组织灌流不足,恶心、呕吐反应,氧饱合度下降，尿量减少等,腰麻、硬膜外麻醉对自主神经影响,腰麻及硬膜外麻醉抑制交感神经,麻醉平面越高，交感抑制范围越广范,低血压是脊髓麻醉最常见的并发症，其在老年人中的发生率为25-82%。*,*Department of Anaesthesia, Cork University Hospital, Wilton, Ireland.Br J Anaesth 1998 Feb; 80(2):199-203.,当感觉平面达第8胸椎水平时，肾上腺素释放儿茶酚胺的水平减弱。当感觉平面达第1胸椎水平时，心血管系统的所有代偿性反应消失。,1、麻醉用药抑制交感神经；2、插管、拔管、吸痰刺激，兴奋副交感神经；3、手术操作，内脏牵拉兴奋副交感神经。,交感与副交感神经失衡并稳定性下降,麻醉对自主神经的影响,外周神经系统,神经系统与麻醉风险,内脏运动神经,内脏神经,躯体神经,脊髓,脑:大脑、小脑、脑干,内脏感觉神经,躯体感觉神经,躯体运动神经,副交感神经,交感神经,内脏、心血管腺体,体表、骨骼肌,中枢神经系统,急、危、重症状态对自主神经影响,急、危、重症交感与副交感神经兴奋性过高,应激使自主神经发生如下变化：交感神经副交感神经交感、副交感神经兴奋性都明显升高，但交感占优。,休克的神经病理生理变化,各种休克时交感肾上腺髓质系统兴奋，儿茶酚胺（CA） 大量释放，血中CA含量比正常高几十倍，甚至上百倍。 休克失代偿期，交感肾上腺髓质系统更加兴奋，CA释放量进一步增大，加之缺血、缺氧酸中毒，使微血管对CA反应性下降。 休克难治期（血管舒张性休克），缺氧、酸中毒的加重，血管对CA的反应性显著下降，虽然去甲肾上腺素浓度越来越高，但血管收缩反应却越来越不明显。,GLN的主要代谢途径和功能见图,谷氨酰胺的生物化学和生理学重要性, GLN是一种中性氨基酸，其水解脱末端氨基后生成谷氨酸，其剩余的-氨基通过转氨途径在其它各种-氨基酸的代谢中起着重要作用； GLN是嘧啶、嘌呤核苷酸、核酸、氨基糖合成的重要前体物； GLN是肾脏产氨的最重要前体，对酸碱平衡的调节起着十分重要的作用； GLN是一种生糖氨基酸，是肝糖元异生的重要底物； GLN是肝捕捉氨的主要载体和终末产物； GLN是快速生长和分化细胞如血管内皮细胞、淋巴细胞、肠粘膜上皮细胞等的重要供能物质； GLN是某些GLN依赖性细胞如肠粘膜上皮细胞的重要供能物质，也是某些依赖葡萄糖合成ATP途径受损后的最重要替代途径； GLN是蛋白质代谢的重要调节因子，能促进细胞内蛋白质等生物大分子的合成，减少骨胳肌中蛋白质的分解。,凝血-抗凝平衡出血、动脉、静脉血栓及DIC,促凝因素1、凝血因子数量、活性2、血小板数量、活性血管损伤凝血因子启动 机械损伤、应激、缺血、缺氧、高脂血症、高血压、肾病、糖尿病、内毒素、其他细菌毒素、病毒感染、免疫复合体等。血小板聚集增强 ADP、肾上腺素、凝血酶、胶原、5-HT、AA、PAF、肿瘤细胞、内毒素、细菌、病毒、微纤维等,抗凝因素1、凝血反应的生理调节通过PC系统使活性、因子灭活，降低活性因子的凝血活性2、血浆抑制物抗凝作用主要有组织因子抑制物（TFPI）和抗凝血酶（AT）3、纤溶系统激活组织型纤溶酶原激活物（t-PA）和（或）尿激酶型纤溶酶原活化素(u-PA)。4、细胞抗凝单核-吞噬系统、肝细胞以及血管内皮细胞.,自主神经药理及临床,科学认识自主神经的方法,弄清受体存在部位、作用特点。1、胆碱能受体 M1 M2 M3 M4 M5 N1 N22、肾上腺素能受体 1 2 1 2,M2,突触前膜M2受体-自身受体,N1,N1,N1,M2,M2,M2,M2,M2,N2 2,2,自主神经受体,M2 1,M1、M3,M1、M2、M3,血管平滑肌1,效应器受体,神经节受体,常用抗胆碱药的特点,N1,N1,N1,M2,M2,M2,M2,M2,N2 2,2,M1、M3,血管平滑肌 1,M2 1,抑制过度求和谐,平衡自主神经保稳定,胆碱能受体阻滞剂对自主神经影响,M1、M2、M3,摘要：乙酰胆碱是一种古老神经递质，存在于细菌、藻、原生动物和原始植物中，暗示其有30亿年的进化过程。人类中，乙酰胆碱及其合成酶即胆碱乙酰转移酶（ChAT）存在于上皮细胞（气管、消化道、泌尿生殖道、表皮）、间皮（胸膜、心包）、内皮、肌肉和免疫细胞（单核细胞、粒细胞、肺泡巨噬细胞、肥大细胞）。已知功能有：增殖、分化、细胞骨架的组成、细胞间接触、细胞运动、迁移、纤毛活动、免疫功能。,Ignaz Wessler,et al. The non-neuronal cholinergic system in humans:Expression, function and pathophysiology. Life Sciences 72 (2003) 20552061,非神经性胆碱能系统,I.Wessler et al. / Jpn. J.Pharmacol.85,2-10(2001) 乙酰胆碱 (ACh)及受体在人类的每一个细胞中都或多或少的存在。 其广泛存在于上皮细胞（呼吸道、消化道、泌尿生殖道、表皮）、间皮（胸膜、心包）、内皮、肌肉和免疫细胞（粒细胞、淋巴细胞、巨噬细胞、小泡巨细胞）中。,胆碱能受体阻滞剂药理,肾上腺髓质神经节 N1,M1、M2M3,细胞膜 M,抗胆碱药,阻断N1受体：抑制自主神经过度兴奋， 改善循环功能。,直接抑制副交感效应减弱反射性交感效应平衡、稳定自主神经,作用于细胞膜受体，稳定细胞膜保护细胞调控第二信使，减轻SIRS及防止MODS 。,36,效应器,抗胆碱药在麻醉中的作用,抗胆碱药,呼吸系统,消化系统,其他系统,循环系统,延脑呼吸中枢,主要吸气中枢,背侧呼吸细胞群M受体 N受体,膈神经,腹侧呼吸细胞群M受体 N受体,肋间外神经,辅助吸气中枢,副交感,ACh,M、N受体,神经,节律性传出冲动紊乱和停止,膈肌和,肋间外肌停止节律性收缩,呼衰型呼吸或吸气停止,膈 肌,肋间外肌,对呼吸中枢的影响,持续应激状态,急、危、重症病人。持续恶劣环境。精神心理严重创伤、刺激状态。,副交感神经敏感部位刺激,宫颈牵拉：无痛人流、宫腔镜、取环放环，引产、分娩。咽喉刺激：胃镜、气管镜。肛门刺激：肛、肠镜。,1、抗胆碱药除常见不良反应（口干、面红和皮肤干燥，心率快，剂量过大可能出现瞻妄、燥动、视物模糊、对体温有一定影响）外，未见其他异常。致突变试验阴性，未发现生殖毒性、胚胎毒性及致畸作用。 2、药物相互作用：长托宁与其他抗胆碱药（阿托品、东莨菪碱等）伍用有协同作用，应酌情减量。3、年龄对胆碱能受体影响：随年龄的增长，胆碱能受体数量及功能都下降，老年人神经元受体丢失明显30%以上，应酌情减量。4、孕妇及哺乳期妇女用药: 尚不明确。药物毒理研究证明，未发现生殖毒性、胚胎毒性及致畸作用。5 、禁忌：青光眼患者禁忌；前列腺肥大及高热（385）者慎用。,41,抗胆碱药的安全性及不良反应,具体推荐用量（根据年龄变化对受体影响）： 小儿：0.02-0.05mg/kg 成人：0.01-0.02mg/kg 老人：不超过0.01mg/kg注意事项： 短小手术、头颈部、脊髓相关手术易发生不良反应，酌情减量。 体外循环：一次可用0.04-0.1mg/kg。,长托宁麻醉推荐剂量及注意事项,持续应激状态（急、危、重症）用量： 长托宁2mg/次。即给长托宁2mg后半小时最迟一小时评估效果（尿量、呼吸功能、氧饱和度等），无明显改善继续给2mg，直至见明显效果。之后根据病情小时维持。病情稳定后停用。应用原则： 个体差异、疾病状态不同差异很大，抗胆碱药应用原则是观察中应用，应用中观察，尽早达到有效量。,长托宁危重症推荐剂量及应用原则,关于受体的调节,向上调节up-regulation,受体数量反应性（增敏hypersensitization ）,受体数量反应性（脱敏desensitization ）,向下调节Down-regulation,耐受性tolerance,反跳现象rebound phenomenon, 2,2,交感神经兴奋与拟肾上腺素药,1,1,心 脏,消 化 道,后交感神经,膀 胱 生 殖,抗胆碱药作用临床循证,术前应用长托宁对老年患者呼吸功能的影响,四川大学华西医院麻醉科 刘进 魏兴川,长托宁组(P组,n=40) 阿托品组(A组,n=40) 生理盐水组（N组，n40）插管后给药，安静平卧观测30分钟主要指标：气道峰压(Ppleat)，平台压(Pplat)，胸肺顺应性(Compl)，气道阻力(Raw)，压力-容积环(P-V环)，流速-容积环（F-V环）；肺动脉压（PAP），肺毛细血管楔压（PCWP）,1、肺通气各项指标长托宁组和阿托品组较生理盐水组有明显改善(p0.05),且长托宁组改善程度及持续时间明显长于阿托品组(p0.05) 2、长托宁组较阿托品组有明显的稳定心率的作用(p0.05)。,结果,HR,Ppleat（cmH2O）,Pplat（cmH2O）,术前应用长托宁对老年患者肺功能有明显改善作用，且对心血管系统无明显影响，是理想的术前用药。,结论,盐酸戊乙奎醚对麻醉后患者潮气量和肺顺应性的影响,潘芳,杨拔贤,等.盐酸戊乙奎醚对全麻老年患者潮气量和肺顺应性的影响J.临床麻醉学杂志,2009.9.25(9):764-766,盐酸戊乙奎醚可以明显改善全麻患者的Comp,提高压力控制通气下的VT且扩张支气管,而且对血流动力学无明显影响。,结 论,盐酸戊乙奎醚注射液（长托宁）对病人呼吸力学的影响,李跃文，陈卫民.盐酸戊乙奎醚注射液（长托宁）对病人呼吸力学的影响CHKD博士学位论文数据库2006,组：既往无呼吸疾病病史 组：呼吸功能不全患者,ASA:III-IV 级,结论：长托宁能够改善已有肺疾患（肺水肿、ARDS、COPD、 SAS、哮喘）病人的呼吸力学指标,结果：长托宁能解除气管(支气管)平滑肌痉挛，减少呼吸道 分泌物，改善通气，降低Ppeak, Pmean, 增加一秒率 (VI.0)和肺胸顺应性。,*中华结核和呼吸杂志2005年7月第28卷第7期, ,结果,雾化吸入盐酸戊乙奎醚在慢性梗阻性肺疾病急性发作治疗中的作用,苗榕生 杨冰 黄学平,北京大学人民医院急诊科,中华急诊学杂志2006年第15卷第10期.909-912,1、FEV1和PEF与自身及对照组比较均有明显提高。2、用药后患者咳嗽、气促、痰量减少等症状及体征均有明显改善。呼吸频率在用药后减慢。3、无论和自身用药前比较，还是和对照组比较，应用长托宁后肺动脉压均有明显改善。肺动脉压平均降低11mmHg，约20%。,TP （心率变异总功率）代表自主神经活动总功率,LF（低频）表示交感神经的活动状态,长托宁和阿托品对老年人心率变异性影响的比较,上海第二医科大学附属仁济医院麻醉科 陈湧鸣 应隽 王祥瑞,-患者心率升高与相关死亡的危险呈显著相关 （P85次/分钟 死亡率是65次/分钟 高达1倍,长托宁对小儿腹腔镜手术后镇痛效果与恶心呕吐发生率的影响,北京军区总医院麻醉科马丽 张生锁 潘宁玲 刘永哲 尹彦玲 王汝敏 刘刚,本研究通过临床大样本观察，证实了在小儿腹腔镜手术单次应用长托宁，可进一步降低PONV发生率，有利于小儿术后康复。,两组病人CPB时期BL、MAP、HR、尿量、复温时间、SpO2、SaO2（S）,与A组比较p0.05,组别 BL（mmol/L） MAP(kPa) HR (次/min) 尿量 (ml) 直肠温复温时间（min） SpO2(%) SaO2(%)A组（n15）3.21.3 8.31.3 615.6 25057.3 227.3 655 972B组（n15）0.90.2 8.51.1 596.7 46048.6 168.2 953 981,长托宁在浅低温心不停跳体外循环 期间改善微循环功能的探讨,广西医科大学第一附属医院心血管病研究所 张炳东 秦科 黄海清 陈燕桦 周文富,盐酸戊乙奎醚对肝移植围术期细胞因子及核因子-B的影响,董兰 韩曙君 雷志礼 李树人 杨国山,解放军武警总院麻醉科北京友谊医院麻醉科军事医学科学院,结 论,观察盐酸戊乙奎醚对肝移植围术期细胞因子及核因子-B（NF-B）的影响，以探讨其对肝缺血再灌注损伤的作用机制。,目 的,盐酸戊乙奎醚能通过降低再灌注后NF-B蛋白的表达量，抑制其入核后与靶基因的结合活性，抑制其对下游基因表达的启动作用，减少再灌注后血中TNF-和IL-1的释放，减轻炎症反应，病理切片可见肝细胞肿胀及中性粒细胞浸润明显好于对照组。从而对肝缺血再灌注损伤有一定的保护作用。盐酸戊乙奎醚0.2 mg.kg-1 减轻肝缺血再灌注损伤的作用更强。,盐酸戊乙奎醚对腹腔感染脓毒症小鼠肺损伤的保护作用,武汉大学中南医院麻醉科王焱林 雷利荣 贾宝辉等,中华急诊医学杂志2006.8.第15卷,光镜下CLP组肺组织病理变化（HE染色，400）,光镜下PHC组肺组织病理变化（HE染色，400）,电镜下CLP组肺组织病理变化（铀铅染色，10000）,电镜下PHC组肺组织病理变化（铀铅染色，10000）,CLP组肺组织iNOS的表达（400）,PHC组肺组织iNOS的表达（400）,小鼠生存率 与CLP 组24h生存率26.7%比较，PHC组24h生存率70.0%显著提高(P0.05)。观察三组小鼠平均存活时间发现，与CLP组19.8h相比，PHC组平均存活时间明显延长(42.6h，P0.05)。,二、体液机制,体液机制,细胞分子机制,神经机制,血管内液、组织间液细胞内液平衡紊乱,液体在全身的分布可通过Starling-Lardis 公式表示,Jv=KhA (PMV-PT)-（COPMV-COPT)， Jv 代表单位时间通过毛细血管壁的净液体量；Kh 代表水的液压传导率，即毛细血管壁对液体的通透性；A 为毛细血管表面积；PMV 代表毛细血管静水压；PT 为组织静水压； 为血浆蛋白反应系数，当 为0 时，血浆蛋白分子可自由通过细胞膜，当 为1 时，血浆蛋白分子不能通过细胞膜。在大多数器官中，血浆蛋白在微血管中的 值超过0.9 并保持稳定，但在低氧血症、炎症和组织损伤等病理生理状态下则明显降低。COPMV 代表毛细血管内胶体渗透压；COPT 为组织中的胶体渗透压。,不同液体输液后效应,1、低张液体：5葡萄糖2、等张晶体：醋酸林格，乳酸林格，0.9生理盐水3、胶体（贺斯、万汶、琥珀明胶、白蛋白）4、高张晶体溶液（甘露醇、高张盐水）,1、 83 667 2502、 250 750 03、 1000 0 04、 625 1875 -1500,液体正平衡对病人预后影响的研究,Petrasovicova等观察117例外科危重病人发现，液体正平衡量大的病人预后不良，器官功能不全发生率和病死率较高。 Moller等对107例择期肺切除病例的逻辑回归分析结果显示，液体正平衡大于4000ml是术后并发症高危因素。是肺部并发症和住院病死率的最重要危险因素。 Alsous等研究表明液体负平衡的出现提示病情逆转，液体负平衡延迟出现则意味着预后不良。因此认为如何减少液体负平衡量，促进液体负平衡尽早出现，是液体治疗研究的方向。,高渗盐水与白蛋白相关研究,Victorino等的动物实验研究发现，高渗盐水或高渗盐水加右旋糖酐可减轻毛细血管渗漏，推测高渗盐可能存在一种内皮细胞屏障机制。研究