麻醉与细胞因子平衡分析论文

2022-04-12

想必大家在写论文的时候都会遇到烦恼,小编特意整理了一些《麻醉与细胞因子平衡分析论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。【摘要】:文章在阐述麻醉与细胞因子平衡的功能及内涵的基础上,结合现状从不同角度分析了麻醉中细胞因子平衡的应用状况。【关键词】:麻醉;细胞因子;平衡前言目前被广泛应用于临床麻醉诱导及维持、局部麻醉辅助镇静、门诊短小手术麻醉和ICU病人镇静等领域。

麻醉与细胞因子平衡分析论文 篇1:

浅析麻醉方式对炎性细胞因子的影响

【摘 要】目的:在胆囊切除术中对比全凭静脉麻醉下丙泊酚与静吸复合全身麻醉下的异氟醚的应用对于促炎性细胞因子与抗炎性细胞因子的影响效果。方法:随机将24例慢性胆囊炎或胆囊结石患者随机分为全凭静脉麻醉组(甲组)与静吸复合麻醉组(乙组),每组各12例。对两组患者麻醉前、术后4小时及12小时血浆细胞因子白细胞介素水平进行测定。结果:术后4小时两组患者血浆中IL-6、IL-10水平都明显升高(P<0.05)。术后12小时血浆IL-6 水平甲组明显低于乙组(P<0.05)。结论:全凭静脉麻醉下丙泊酚能够使抗炎细胞因子反应增强,对于手术应激炎症反应的减轻具有促进作用。

【关键词】静脉麻醉;丙泊酚;白细胞介素

1 前言

术后炎症反应中的细胞因子反应是一个重要环节,大量炎性细胞因子容易产生过度应激,平衡炎性与抗炎性细胞因子对于防御宿主免疫十分重要。本研究针对胆囊切除术中丙泊酚静脉输注全凭静脉麻醉影响促炎性与抗炎性细胞因子进行观察,并对比与静吸复合全身麻醉下异氟醚的临床效果。

2 资料与方法

2.1 患者资料

收集24例慢性胆囊炎或胆囊结石患者,术前检查心、肝、肺、肾功能及生化指标都为正常,患者不存在影响机体免疫功能的糖尿病史或风湿性关节炎等病史,若患者应用激素,应停药半年以上。随机将患者分为全凭静脉麻醉组(甲组)与静吸复合麻醉组(乙组),甲组采用2毫克/千克丙泊酚、0.1毫克/千克咪唑安定、0.15毫克/千克维库溴铵与0.5微克/千克·分钟雷米芬太尼的麻醉方法,诱导90秒后实施气管插管,采用IPPV 机械进行通气。麻醉维持采用微量泵对丙泊酚與雷米芬太尼持续进行静脉输注,术中按照实际需要对输注速度进行调节。两组患者都采取维库溴铵间断追加方法以实现对肌松的维持作用,手术完毕前5分钟停止用药,并采用新斯的明拮达到残余肌松的抵抗作用,将患者气管导管拔出后回到病房。

2.2 监测麻醉

术中对患者舒张压、收缩压、平均动脉压、脉搏血氧饱和度及心率等指标进行持续监测。

2.3 血样处理及测定血浆细胞因子白细胞介素水平

对两组患者采血都采取肘正中静脉穿刺方式,分别在麻醉前、术后4小时及12小时进行采血。分别将每次采到的3毫升血液置于预冷的抗凝试管中,立即以3000转/分钟的速度进行10分钟离心操作以实现血浆分离,保存在冰柜中不超过三个月待测,采用放射酶联免疫吸附测量法由专业技术人员操作测定IL-6 与IL-10细胞因子。

2.4 统计分析

采用统计软件分析两组患者的有关数据,在年龄、身高及手术时间等方面存在的差异不具有统计学意义。

3 结果

术后4小时两组患者血浆中IL-6、IL-10水平都明显升高(P<0.05)。术后12小时血浆IL-6 水平甲组明显低于乙组(P<0.05),两组之间存在的差异不具有统计意义。血浆中IL-6与IL-10水平具有相同变化趋势,在术后4小时、12小时都明显升高(P<0.05),两组患者比较存在的差异不具有统计学意义。

4 讨论

作为急性期反应合成蛋白与聚集炎症细胞重要因素的IL-6,其浓度在大手术后循环中都会不断升高,升高水平与手术时间、创伤程度及术后并发症等因素都具有一定关系,是对手术应激反应一个最好反映指标。B细胞、Th2 细胞、单核巨噬细胞产生的IL-10是具有生物活性多向性的一种免疫抑制因子,它可以对单核细胞产生TNF-A、IL-1(6、8)等进行抑制,明显降低抗原递呈细胞上二型组织相容性复合体的分子表达,而IL-10活化后可引起血中肿瘤坏死因子可容性受体释放受体拮抗药等抗炎性介质,所以IL-10作为体内一种抗炎反因子备受关注。

有关研究结果显示,IL-10能够对促炎症细胞因子作用进行广泛抑制,该细胞因子具有强效免疫抑制性,也能够对产生的细胞因子进行抑制,具有调节免疫功能及抗炎作用。腹部大手术患者IL-10 增高的血清或血浆,对于抗促炎性细胞因子能够实现,术后炎症反应的有效缓解,具有抑制免疫倾向的表现。由于改变的机体免疫功能由手术、创伤及麻醉所引起,与术后并发症具有比较紧密的关系,因此应尽可能对产生的该反应进行抑制,也有研究结果显示麻醉因素能够对围术期生成的细胞因子进行改变。

雷米芬太尼与丙泊酚复合麻醉尤其适用于短小手术,是一种最理想的全凭静脉麻醉搭配方法。二者术中应用可加大剂量,术毕可实现快速恢复,对于时间较短的手术十分合适。基于炎性细胞因子反应,机体可利用抗炎性应答对细胞因子平衡进行维持。研究结果显示,全凭静脉方式对于抗炎细胞因子反应的增强,手术导致的细胞因子反应的减轻都具有重要作用。

参考文献:

[1] 朱俊杰,陈惠裕,钱燕宁等.手术和镇痛对胆囊切除术患者血浆细胞因子含量的影响[J], 临床麻醉学杂志,2010.16

[2] 柯剑娟,吴云,饶艳等.不同麻醉方法对白细胞介素-6和白细胞介素-10的影响[J],武汉大学学报,2011.10

[3] 魏灵欣,邓晓明,刘建华等.雷米芬太尼对腹腔镜胆囊切除术患者IL-6、IL-8和IL-10的影响[J],临床麻醉学杂志,2010.11

[4] 叶嘉梅,张声笋,苏春恒.全凭静脉麻醉在腹腔镜胆囊切除术中的应用[J],医学信息,2010.9

作者:王国华

麻醉与细胞因子平衡分析论文 篇2:

浅析麻醉与细胞因子的平衡问题

【摘要】: 文章在阐述麻醉与细胞因子平衡的功能及内涵的基础上,结合现状从不同角度分析了麻醉中细胞因子平衡的应用状况。

【关键词】: 麻醉;细胞因子;平衡

前言

目前被广泛应用于临床麻醉诱导及维持、局部麻醉辅助镇静、门诊短小手术麻醉和ICU 病人镇静等领域。大量研究表明,异丙酚对围术期心、肺、脑、肝脏以及肾脏等重要器官均有一定的保护作用。近年随着神经生理学、分子生物学的发展,关于异丙酚脑保护及对细胞因子平衡调节的作用机制的研究正不断深入。

1.麻醉与细胞因子平衡的功能及内涵

细胞因子是由活化的巨噬细胞、单核细胞、淋巴细胞、内皮细胞、纤维母细胞、血小板等产生的一组具有高度生物学活性的小分子多肽。白细胞介素是细胞因子中重要的一类。多数细胞因子以单体形式存在,作为细胞间信号因子介导免疫应答和炎症反应,亦参与造血功能的调节。细胞因子通常以旁分泌或自分泌的形式作用于附近细胞或细胞因子产生细胞本身,少数炎症情况下某些细胞因子也可通过内分泌样的形式作用于远隔部位的靶器官,少数细胞因子以跨膜形式(如TNF-α)和膜结合形式(如IL-8)直接作用于相邻的靶细胞。

细胞因子与激素、神经肽、神经递质共同组成细胞间信号分子系统,在信号转导、受体调节和生物学效应等多个水平上发生协同或拮抗性质的相互作用,形成细胞因子网络,主要通过以下几种方式发挥作用:①一种细胞因子诱导或抑制另一种细胞因子的产生;②调节同一种细胞因子受体的表达;③诱导或抑制其他细胞因子受体的表达。细胞因子可分为促炎性细胞因子和抗炎性细胞因子两种类型 。促炎性细胞因子包括:白介素-1、白介素-2、白介素-6、白介素-8和肿瘤坏死因子-α等;抗炎性细胞因子则包括:白介素-4、白介素-10、白介素-1受体拮抗剂、肿瘤坏死因子结合蛋白和可溶性肿瘤坏死因子受体等。前炎性细胞因子属于促炎性细胞因子类,主要包括TNF-α,IL-1,IL-6,IL-8等,主要介导免疫和炎性反应。促炎性因子和抗炎性因子相互影响作用的结果形成体内的一种平衡机制,即细胞因子平衡。

机体在遭受强病理性应激后,受损局部组织细胞发生损伤、缺血,其代谢、免疫功能也随之发生变化,免疫系统对外来抗原异物和自身被破坏组织细胞进行识别清除即产生免疫应答和炎性反应。适当的炎性反应具有保护作用,但当处于机体重症感染导致脓毒症或非感染性损伤如外科大手术、创伤等情况下,过度的炎症反应可造成自身组织器官结构和功能的严重而广泛的损害,即所谓全身炎症反应综合症,甚至诱发多脏器功能障碍。机体的这种过度炎性反应与体内单核-巨噬细胞源性的炎性介质诱导的瀑布样级联反应密切相关,细胞因子在介导这种反应的过程中起重要作用。机体损伤后为避免SIRS甚至MODS的发生,一方面限制促炎性因子的释放,更主要的是生成抗炎性因子与其抗衡。而抗炎性因子的反应一旦过度,则容易诱发代偿性抗炎症反应综合症,导致免疫功能低下,加重组织损伤。因而纠正细胞因子失衡,调节炎症反应强度对维持患者内环境稳定有重要意义,而且有研究表明,机体损伤后细胞因子能否恢复平衡与临床预后密切相关。

2.麻醉中细胞因子平衡的应用探讨

近年来,麻醉的免疫调节作用在现代麻醉中越来越受重视。患者围手术期免疫功能的变化是手术创伤和麻醉共同作用的结果,以往的研究大多仅重视手术而忽略了麻醉的影响,越来越多的研究显示麻醉亦影响机体免疫功能和细胞因子反应,对于某些大手术和高危手术,这种影响更有临床意义。一些麻醉药物通过影响细胞间的信号交流来来调节机体对损伤、应激等所产生的免疫应答,对围术期机体内环境的稳定和预后起一定的作用。静脉麻醉药异丙酚应用于临床以来,随着对其研究的不断深入,发现其可通过调节细胞因子平衡而起到器官保护作用,具体机制仍在不断探索中。

1. IL-6与异丙酚

人成熟IL-6分子为184个氨基酸残基,分子量26kDa。IL-6原被确定为B细胞生长因子,由激活的巨噬细胞、淋巴细胞及上皮细胞分泌,能被IL-1β和TNF-α诱导。当炎症刺激时,由单核细胞、巨噬细胞和内皮细胞所释放,是急性期反应的主要细胞因子之一。IL-6在急性炎症反应中的作用主要表现为对多种细胞的促炎作用和诱导肝细胞产生免疫球蛋白和急性期反应蛋白,催化和放大了炎性反应和毒性作用,造成了组织细胞的损害,可作为反映机体炎症与疾病严重程度的重要指标。在前炎性细胞因子中,IL-6是最强的内源性启动全身性炎性反应的炎症介质,是产生急性期蛋白和集聚炎症细胞的主要效应物。Shimaoka等证实IL-6与手术应激所致的炎症反应直接相关,其增高的幅度和持续的时间与创伤程度相一致,是组织损伤的敏感标志,能够反映炎症反应的严重程度,因而可作为术后转归的评估指标。Butler等发现,开胸手术在劈开胸骨不久,患者血浆IL-6水平就开始升高,4小时后达峰值,48小时后平均浓度仍能维持在较高水平。

Joris等在通过研究开腹胆囊切除手术患者体内的细胞因子变化后已得出了类似的结果。外周血IL-6的水平还被用于一些脓毒血症诊断和治疗的一个相关指标。在大鼠内毒素诱导的休克模型中,异丙酚可明显抑制IL-6和TNF-α的产生,内毒素注射后1h给予异丙酚大鼠的死亡率为9%,内毒素注射后2h再给予异丙酚大鼠的死亡率为36%,而单独给与内毒素的大鼠死亡率高达73%,提示异丙酚通过减少促炎性因子的产生减轻炎症反应,降低内毒素休克动物的死亡率,越是早期给与异丙酚这种效果越明显。Kotani等用异丙酚5~9mg kg-1 h-1速度对患者进行麻醉维持,在不同时间段收集患者肺泡中的巨噬细胞,提取处理后发现IL-6的基因表达低于术前,说明异丙酚具有减少IL-6释放的作用。

2. IL-8与异丙酚

IL-8又称为中性粒细胞激活蛋白1,分子量8.3kDa,是一种强而有力的PMN趋化和活化因子,由单核细胞、上皮细胞、表皮细胞、纤维母细胞及T淋巴细胞在IL-1、TNF和外源性因子细菌酯多糖的刺激下合成和分泌,主要生物学作用是趋化并激活PMN改变其外型,促使其脱颗粒;激活PMN并使其产生呼吸爆发,促进PMN的溶酶体酶活性和吞噬作用;对嗜碱性粒细胞和T细胞也有一定的趋化作用。目前认为,TNF、IL-1、IL-6诱发的炎症反应在很大程度上是通过诱导产生以IL-8为代表的趋化因子所介导而产生的,在炎症反应中起第二介质的作用,且与病灶的大体炎症程度呈正相关。Yamasaki等发现IL-8能促进白细胞浸润、积聚及细胞黏附,产生大量自由基,促进脂质过氧化和细胞因子释放失调。IL-8对神经组织早期炎症中的PMN有趋化活性和激活作用,导致氧自由基大量释放和细胞膜损伤,其降解产物的瀑布效应可迅速导致严重的组织损伤。Ott等研究表明脑室内注射IL-8能明显增加脑氧耗,升高体温,在与应激相关的神经内分泌、神经免疫中发挥一定作用。临床研究发现重度颅脑损伤患者脑脊液中IL-8含量均明显升高,其升高程度与患者死亡率呈正相关,提示IL-8也可作为反映疾病预后的一项指标,患者血清IL-8升高则预后不良。Kotani等亦证实CPB后IL-8水平升高和心功能恶化呈正相关。近年来发现IL-8与某些恶性肿瘤生长与侵袭密切相关,其机制可能与IL-8促进肿瘤内血管生成和细胞增殖、抑制肿瘤细胞凋亡及促进胶原酶活性提高肿瘤的侵袭力等义素有关。

3. IL-10与异丙酚

手术创伤后的抗炎性保护效应自IL-10开始。IL-10是一个相对分子量为35~40kDa的非共价结合的同源二聚体多肽,最初发现IL-10是由大鼠Th2 细胞分泌,并能抑制Th1细胞合成、分泌细胞因子,所以最初被称为细胞因子合成抑制因子。IL-10可以由多种细胞合成,包括:T细胞、B细胞、单核细胞、巨噬细胞、肥大细胞等,并在炎症、免疫等方面均有调节作用。IL-10主要功能是限制和最终终止炎症反应,对免疫应答主要起抑制作用,还可以调节B细胞、NK细胞、细胞毒T细胞和辅助T细胞、肥大细胞、PMN、树突状细胞、角化细胞和内皮细胞的生长和分化。IL-10作为一种抗炎因子,是一种多功能的细胞因子,能抑制肾小球系膜细胞及其炎症因子的分泌,作为辅助T细胞及单核巨噬细胞所产生的重要因子,能抑制多种免疫活性细胞因子mRNA的转录,能抑制激活的单核细胞巨噬细胞产生其他的细胞因子如TNF-α、IFN-γ、全血培养中,分别加入临床血药浓度10倍浓度的不同麻醉药,发现硫喷妥钠、依托咪酯和异丙酚显著增加IL-10的生成,说明异丙酚可通过调节抗炎因子的生成发挥器官保护作用。IL-1β等,从而发挥其抗炎作用。Larsen 等在加有LPS的人全血培养中,分别加入临床血药浓度10倍浓度的不同麻醉药,发现硫喷妥钠、依托咪酯和异丙酚显著增加IL-10的生成,说明异丙酚可通过调节抗炎因子的生成发挥器官保护作用。

作者:郑宏伟

麻醉与细胞因子平衡分析论文 篇3:

术后认知功能障碍与麻醉相关性的研究进展

【摘要】目的:分析麻醉与术后认知功能障碍的相关性。方法:通过对认知功能损害(POCD)的发病情况、危险因素、麻醉与POCD相关性以及麻醉引起POCD的可能机制进行研究,全面分析导致术后认知功能障碍的具体因素,对今后麻醉实施提供可靠依据。结果:POCD发病率较高,与多种因素相关,其中麻醉是导致POCD产生的重要原因,主要包括麻醉方式、麻醉药物两方面;麻醉导致术后认知功能障碍的可能机制是麻醉导致患者发生中枢性炎症、中枢胆碱能系统功能异常、影响体内钙平衡。结论:麻醉是导致POCD产生的重要因素,应尽量避免手术和麻醉,应围绕转归规律、病理生理机制寻找出有效的防治方法,以实现对POCD早发现、早干预、早治疗,进而以完善的早期干预方法保证患者的身心健康。

【关键词】麻醉;术后认知;功能障碍;研究

认知功能障碍主要指患者由于受到多种因素的影响导致认知能力下降,根据损害程度可分为轻度认知功能损害(POCD)以及严重痴呆症(如Alzheimer’S Disease,AD)。术后认知功能障碍从广义上讲,是指术前无精神异常的患者受围手术期各种因素的影响,术后出现的中枢系统并发症,包括患者逻辑思维能力、记忆能力以及抽象思维能力发生退化,社会活动能力开始下降,无法进行正常的社交。目前有研究显示,麻醉及手术是导致患者发生POCD的关键因素,尤其是麻醉对患者的神经系统影响较大,并且术后患者的应激反应也成为临床研究中的重点。本文就麻醉对术后认知功能的影响关系作一综述。

1POCD的发病情况

认知功能障碍早在1955年就由Bedford[1]在行全麻手术的老年患者上发现。到1982年时,Savageau[2]发现了手术及麻醉与POCD的相关性。后来Moiler[3]等学者在1998年研究了1218例全麻行各种手术类型的老年患者,发现其在1周内出现POCD的几率约为25.8%,术后3个月出现POCD的发生率为9.9%,这一数值显著高于未接受手术的对照组。国外研究报告显示非心脏手术患者POCD发生率为40.5%,而腹部手术出现POCD的几率较高,达到38%[4],另根据报道显示,患者认知功能障碍的出现与手术类型有密切联系,主要是因为不同的手术类型产生的创伤也不尽相同。国外学者统计发现,手术的规模越大越容易在术后发生POCD,其中行心脏手术并体外循环的老年患者出现POCD的几率最高[5]。体外循环心脏手术后有3%~6%的病人有明显的脑功能缺陷,通过神经精神检查发现POCD的发生率可高达60%~70%,约1/3的患者术后半年仍存在症状。术后出现POCD的患者一般能够在术后3个月内逐渐恢复,但仍有一部分的患者存在永久不可逆的认知功能障碍。

2POCD的危险因素

目前已发现POCD的诱因较多样化,包括年龄、性别、老年患者的生理特点、基础疾病、麻醉方式、麻醉持续时间、手术类型、围手术期低血压、缺氧、术前中枢系统受损程度、文化程度、环境心理因素、酗酒等都与POCD的发生有关。其中年龄是导致POCD发生的重要因素。Monk[6]等进行的一项前瞻性研究表明,POCD可发生在各个年龄组,其中老年组(>60岁)POCD发生率为41.4%,明显高于青、中年组。老年患者接受手术或麻醉后更容易出现低血压或低氧等不良情况,这是由于老年患者神经细胞衰亡速度及数量均呈上升趋势,脑组织出现不同程度的退行性变,同时中枢神经递质含量的变化也可能使得大脑功能受损。因此,有研究显示,60岁以上心脏手术患者术后出现POCD的几率超过年轻人的4倍[7],合并POCD的患者基本处于65岁以上的老年患者群体中。

3麻醉与POCD的相关性

3.1麻醉方式导致POCD发生的重要因素之一就是麻醉,而麻醉方式分为局麻和全麻两种,以往主要认为全麻患者更容易出现POCD,但经过多次研究显示,局麻后患者出现POCD的几率与全麻基本吻合,而椎管内麻醉相比全麻而言,POCD的发生率更低,但也可能受到麻醉药物的干扰。Campbell等[8]也认为局麻与全麻患者在发生POCD方面无明显差异,但是全麻组患者的反应时间更长,且智力出现下降,因此,可得知POCD与麻醉当时无明显关系。

3.2麻醉药物麻醉药物的药效以及麻醉手术期患者的生理变化都会使得大脑受到损伤进而导致POCD出现,大脑属于麻醉药物作用靶器官,以往认为当药效散去大脑可自主恢复至正常状态,不会对患者带来影响。但多种研究结果表明,在麻醉状态下,患者脑代谢以及脑血流均可能出现异常变化,同时存在一定的几率使神经系统以及中枢神经元发生永久性改变。

3.2.1术前用药术前应用胆碱能受体阻断药会使中枢神经系统受到不良影响,对信息存储过程造成干扰,并且剂量越大产生的不良影响越高[9]。例如,东莨菪碱具有致遗忘作用,经对大鼠的研究发现,大鼠记忆障碍模型呈现自然衰老的空间学习记忆障碍;阿托品也可能导致患者术后对数字的记忆力与敏感度下降,同时有几率发生短时记忆丧失[9]。

3.2.2吸入性麻醉药一般情况下,当患者在4h内吸入15ppm氟烷以及500ppm氧化亚氮后视听能力会受到影响,同时复述能力与记忆数字广度会明显下降。而吸入微量残余麻醉药后,可能出现瞬间记忆、运动技巧能力下降以及视觉合成等问题[10]。同时异氟醚的顺行性遗忘作用显著,因此对患者大脑的不良影响可能持续较长时间,且程度较深,动物实验证明吸入异氟醚麻醉30min可能导致老年大鼠学习记忆功能改变[10]。七氟醚可能加速神经细胞的死亡,但也有研究显示在冠脉旁路移植术中应用七氟醚进行麻醉并没有导致认知功能改变[11]。有基础研究表明,短时间吸入l MAC或0.5 MAC七氟醚并不增加老年大鼠的血脑屏障通透性,亦不改变脑组织的形态和结构,七氟醚对POCD的影响还有待于进一步研究。

3.3.3静脉麻醉药氯胺酮是NMDA(N-甲基-D-门冬氨酸)受体的非特异性阻断剂,对神经元烟碱受体功能会造成干扰,而此受体是患者学习能力、记忆能力的关键[12]。经过大量动物及人体实验发现氯胺酮对记忆能力造成不良影响,另外临床常用麻醉药物异丙酚也是POCD形成的危险因素,其可对受体系统以及中枢神经递质产生影响,并对GABA受体进行激活,使得患者记忆能力受到影响,同时异丙酚可长期损害患者的固有与新形成空间记忆功能。Denise等[13]对老年患者采取宫腔镜以及膀胱镜两种不同的操作方式,并吸入七氟醚或静脉注射异丙酚,于术后1d对患者的POCD发生率进行统计,发现并无明显差异。但是,另有研究发现,心肺转流术中,比较起芬太尼,异丙酚保护了大脑的氧合,且异丙酚对术后认知功能无影响[14]。

3.3.4苯二氮唑类药物咪唑安定不仅能够对大鼠离体海马脑片的长时程增强效应(LTP)产生抑制作用,还激活γ-氨基丁酸A型(GABAA)受体,若剂量过大还会导致逆行性遗忘效应,因此,对患者的记忆功能产生不良影响。

3.3.5阿片类镇痛药Slibert[15]等使用不同用量芬太尼对冠状动脉搭桥手术后POCD的影响研究中,发现术后1周、3个月、12个月神经功能检测结果无差异,所以芬太尼对术后认知功能的影响尚须进一步研究。

3.3.6肌松药肌松药对POCD的发生很大程度上受到代谢产物能否通过血-脑屏障而作用于中枢神经系统,例如利用中枢神经系统(CNS)对阿曲库铵代谢衍生物进行检测,其可通过霍夫曼降解,形成劳胆碱,随着劳胆碱血药含量的不断上升,中枢神经可出现刺激症状,但维库溴铵无法利用血-脑屏障产生作用,故无此作用。

3.3.7局部麻醉药过去的观点认为区域麻醉不发生或很少发生术后认知功能障碍,而近年研究显示全麻与局麻的POCD概率基本类似。Rasmussen等[16]研究了428名超过60岁的非心脏手术患者,分别采取全麻与局麻(硬膜外麻醉、腰麻),一周后观察POCD发生率分别为19.7%以及12.5%,P=0.06,无统计学意义,3个月后全麻组内14.3%患者出现POCD,局麻组为13.9%。由此可知局麻的毒性作用以及生理影响与全麻基本类似。

4麻醉引起POCD的可能机制

4.1麻醉与中枢性炎症手术和麻醉都可以影响外周和中枢的炎性因子水平,炎性因子可以通过直接或间接的方式引起中枢炎性反应。近年来的研究结果表明,认知功能障碍可能与中枢神经系统的炎症反应相关[17]。手术和麻醉可激活天然外周免疫系统,导致炎症相关介质及细胞因子的释放,进而激活中枢神经系统的炎症反应,且麻醉能够增加中枢性炎症的敏感性,不仅会有各种促炎因子的释放,也会促进脑内胶质细胞释放细胞因子,增强炎症反应[18]。TNF-α和IL-6是介导炎症反应的重要细胞因子,这些细胞因子通过促进脑内其他细胞因子的释放继而加重炎症反应,海马区的TNF-α和IL-6在手术等刺激时表达明显增加,这表明手术等应急反应可通过激活炎症细胞因子介导的中枢神经系统炎症反应导致POCD。各炎症因子的作用在体外动物实验中也己得到证实。Wu等[19]应用蛋白印迹、 免疫组织化学、 酶联免疫吸附试验和反转录聚合酶链反应方法,结果发现吸入麻醉药异氟烷增加了鼠脑组织(大部分是神经元)TNF-α、IL-6和IL-1的蛋白和mRNA的表达水平。Li[20]等研究发现,在对健康青年输注IL-6来诱发急性炎症反应时,炎症反应显著高于正常水平且对认知功能也有较明显的影响。Rosczyk等[21]观察成年大鼠和老年大鼠在接受腹部手术后海马组织细胞因子(IL-6、IL-1H和TNF-α)水平和认知功能的相关变化,发现成年大鼠无明显POCD与CNS炎性反应,但老年大鼠不仅有认知功能下降,且海马区IL-1t3的表达水平明显增高,表明外周刺激可诱发老年大鼠CNS过度炎性反应,老年大鼠更易发生POCD。丙泊酚,米诺环素、乌司他丁等药物可以干预中枢神经系统炎症反应,降低循环中炎症因子水平,改善术后认知功能,降低POCD发生率。

4.2麻醉影响体内钙平衡近年来越来越多的的研究认为神经病变性疾病的发病机制之一为麻醉药所引起的细胞内钙离子动态平衡失调[22]。胞浆中钙离子浓度升高是细胞凋亡的启动因素。吸入麻醉药通过过度激活内质网膜上1,4,5-三磷酸肌醇(inositol 1,4,5-trisphosphate,IP3)或ryanodine受体,内质网钙离子释放增多,导致内质网钙离子浓度下降,而胞液及线粒体钙离子浓度上升,因此神经元内钙离子的平衡状态被打破,从而导致细胞凋亡引起神经退行性变[23]。手术麻醉的炎性反应中如果出现一定程度的钙超载,则可能导致钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(calmodulin-dependent protein kinaseII,CaMKII)活性降低,从而对患者短期内的认知功能造成影响。Sliva等[24]发现剔除了CaMKIIa基因的小鼠学习记忆功能显著下降,对于缺少CaMKII自身磷酸化小鼠的长记忆也只能持续30d[25]。学习记忆的分子基础为长时程增强,但如小鼠CaMKII缺失,无法诱导出N-甲基-D-天冬氨酸的长时程增强。另外,如果Ca2+超载非磷酸化CaMKII失衡和磷酸化CaMKII,则CaMKII活性下降,对长时程增强的形成带来不利影响,会进一步对患者的学习记忆能力造成不良影响。

4.3中枢胆碱能系统功能异常有研究表明,中枢神经系统疾病的出现和麻醉药物对烟碱型乙酰胆碱受体功能的影响有关。乙酰胆碱是记忆、睡眠、注意力等中枢神经功能形成过程中的关键一环,可影响患者的学习能力与记忆能力,而乙酰胆碱能够提高递质作用,从而增强信号选择能力。通过PET放射配基显影技术发现乙酰胆碱受体异常和认知功能损伤有关[26]。而老年患者因为年龄较大,因此其海马及临近颞叶皮质的乙酰胆碱含量开始下降,同时乙酰胆碱醣酶和转移酶的水平也出现下降,而麻醉、手术加重了这种退行性变所致的脑功能障碍。全身麻醉不管是静脉推注还是吸入均对胆碱能受体的抑制作用相比甘氨酸以及GABA更加明显,亚麻醉浓度对中枢胆碱也有一定的抑制作用,对乙酰胆碱的合成速度的限制较为显著。

5结语

目前,对于POCD仍没有一种有效的防治方法,随着老年化的发展,POCD的发生率呈上升趋势,已经引起人们的重视,并在麻醉与POCD各种相关因素研究领域展开了大量研究工作。研究发现其发病机制错综复杂,当前临床认为多种因素共同导致POCD的出现,其中麻醉是导致POCD发生的重要因素,因此,应尽量避免手术和麻醉。尽管目前在POCD的研究方面取得了一定的进展,但是还未达到防治的最终目的。因此,在今后应该重点围绕转归规律、病理生理机制进行研究,研发出有效的防治方法,另外对公众和医务人员进行宣传教育,实现对POCD早发现、早干预、早治疗,进而以完善的早期干预方法保证患者的身心健康。

参考文献

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(收稿日期:2014.09.04)

作者:向玲 孙广运

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