二氧化碳气腹对人体影响的研究进展

二氧化碳气腹对人体影响的研究进展
摘要] 腹腔镜手术具有创伤小、术后康复快等优点，目前越来越受到青睐。

随着腹腔镜技术的广泛应用，气腹对患者所产生的病理生理改变已引起众多研究学者重视。

二氧化碳(CO2)气体作为建立人工气腹的首选气体, 它主要通过机械因素和化学机制引起机体内环境紊乱以及脏器功能改变。

本文就国内外腹腔镜CO2气腹对人体造成的影响进行综述。

便于临床工作顺利开展。

[关键词] 腹腔镜手术；二氧化碳气腹；人体影响
目前，腹腔镜技术在外科领域已被广泛应用，CO2气体因其弥散系数高、易溶于血液和组织中且为非燃性气体而成为建立人工气腹的首选气体。

CO2气腹的建立为手术操作提供了良好的视野和空间，但其对机体的生理功能也有不同程度的影响。

尤其是对老年患者和肥胖患者合并有COPD、糖尿病、冠心病、高血压以及肝肾功不全的患者，CO2气腹的影响更大。

现对CO2气腹对患者呼吸系统、循环系统、肝肾功及其他生理功能的影响进行综述。

1、CO2气腹对呼吸系统的影响
CO2气腹建立后，腹内压力增加，高气腹压力使膈肌抬高，膈肌活动受到限制，进而影响胸腔内压力，肺的顺应性下降，造成呼吸道的阻力增加[1]。

同时因手术需要，行下腹部腹腔镜手术时要求头低脚高位，当CO2充气以后容量控制通气肺动态顺应性（Cdyn）降低29%，压力控制通气Cdyn降低25%，且功能残气量低于闭合容器时，将导致肺内分流[2]，腹腔有巨大的 CO2吸收的表面积(Fick's principle) [3]，通气功能受影响，导致通气/血流比例失调，CO2的高度可溶性及腹腔与血液间的CO2压力梯度导致CO2经腹膜迅速吸收，从而引起动脉血二氧化碳分压(Pa CO2)升高，血PH值下降，引起高碳酸血症和酸中毒。

有学者证实长时间腔镜手术中低潮气量(一般为4～8ml/kg标准体重)加呼气末正压通气(PEEP)可能是预防高碳酸血症、产生良好氧合作用、缩短拔管时间的一个较好选择。

正确地调节呼吸参数对于避免肺不张、CO2潴留非常重要。

CO2气腹期间可发生皮下气肿，严重皮下气肿压迫胸廓和上呼吸道使肺顺应性下降，分钟通气量下降，回心血量减少，甚至发生低氧血症。

一旦确诊，首先排除气胸和纵膈气肿。

若为气胸，应立即解除气腹，行胸腔穿刺或胸腔闭式引流术，并检查膈肌是否受损；若仅为皮下气肿，应适当过度通气，使Pet CO2平缓下降，若为广泛皮下气肿，则立即停止腔镜手术，中转开腹，以确保手术安全。

2、CO2气腹对循环系统的影响
腹腔镜手术对循环功能的影响因素包括体位和气腹压力，其中气腹压力有着更为直接的关系[4]，气腹压通过影响静脉回心血量，心脏功能以及外周血管阻力等影响心血管功能。

CO2 气腹能够引起显著的血流动力学变化，原因较复杂，可能是：（1）腹内压增加导致膈肌上抬，进而胸内压和心包外压力增加，可使右房压力增大，心输出量增大；（2）释放儿茶酚胺等血管活性物质；（3）气腹过程中产生的高碳酸血症诱发交感神经张力增加[5、6]。

以上均可使平均动脉压(MAP)升高。

MAP 的升高可能诱发心肌梗死、心肌缺血、心律失常、充血型心力衰竭等心血管并发症[7、8]。

Hachenberg认为通过降低气腹压,保证麻醉深度适当,肌肉松弛,加强麻醉监测,可以尽量消除和减轻人工气腹对循环影响[9]。

控制充气速度也可以在一定程度上减少气腹的影响,临床上通过尝试给部分病人术前适量补液以增加前负荷以及使用艾斯洛尔(超短效、选择性受体阻滞剂)和硝酸甘油等血管活性药物在一定程度上也可以减少气腹影响,减少心血管事件的发生[10]。

3、CO2气腹对肝功能的影响
有研究表明，气腹压大小、升高速率、作用时间均会对肝功能产生影响。

肝
脏血供异常丰富，包括门静脉与肝动脉，其中门静脉提供大部分的血供，有研究
对腹腔镜手术过程中门静脉血流进行动态监测，发现气腹压力为7mm Hg 左右时，门静脉血流可减少 37%以上;当气腹压升高至14mm Hg时，门静脉血流减少约
53% ，证实不同气腹压对肝脏门脉血流量造成不同影响，从而对肝功能造成不同
程度的损害[11]。

此外，气腹也会减少胃肠系统血流量，引起灌注压与组织血流
量的降低。

气腹突然解除，血流再灌注氧自由基释放，胃黏膜PH值下降，引起
胃肠黏膜损伤，致肠道细菌移位，内毒素吸收增加，并经门静脉进入肝脏，引起
肝功能损伤[12]。

肝细胞对血流灌注和氧供依赖性较高，对缺氧与低血流灌注也
比较敏感。

气腹的建立导致腹腔内压力突然升高，肝脏短时间内处于低灌注状态，会出现一定程度缺血与缺氧，肝细胞内能量合成减弱、肝细胞膜结构破坏，同时
线粒体氧化还原功能发生障碍。

且近年来已经证实，腔镜手术结束后，排出腹腔CO2，肝脏血供重新恢复后肝细胞损伤进一步加重，即所谓的缺血再灌注损伤[13]。

虽然气腹压的建立会引起术中血流动力学波动及术后肝功能指标异常，但术后1
周患者肝功能指标即可恢复正常[14]。

即便如此，CO2气腹对肝脏功能的一过性
损伤，对于年龄较大、合并动脉粥样硬化或慢性肝脏疾病肝功能损伤的患者而言，术中控制气腹压力大小及手术时间意义重大。

4、CO2气腹对肾功能的影响
CO2气腹对肾功能有一定影响,可从以下几方面影响肾功能：1.腹膜后内压增
加可使肾实质、肾静脉受到压迫，肾血流量减少，导致一过性肾功能受损。

2.CO2气腹压力的急骤升高可引起急性腹腔高压综合征，导致肾高压综合征发生。

3.手术结束时突然解除气腹，血流再通，内脏血流再灌注，发生一过性充血，在
缺血缺氧障碍修复的同时，产生缺血-再灌注损伤，造成肾细胞的损害、坏死。

目
前大多数学者认为CO2气腹对肾功能的影响表现为尿量减少、肾小球滤过率（GFR）下降、血尿素氮（BUN）和内生肌酐清除率(Ccr)的变化等[15]。

其中Ccr
是临床评估肾功能的重要指标，可作为早期评估肾功能损害的重要指标之一，肾
功能损伤患者Ccr 出现异常时间早于血清肌酐及尿素。

一般而言肾脏具有较强的
代偿功能，可在短时间内恢复正常。

在术中及术后及时监测患者肾功，避免出现
急性肾功损伤，做到提前监测和治疗意义重大。

5、CO2气腹对机体其它方面的影响
同时CO2气腹也是造成胃食管反流（GER）甚至误吸的一个重要因素。

CO2
气腹造成胃食管反流考虑到以下几方面原因：一、CO2气腹可使腹腔内压上升，
继而胃内压上升；二、受腹内压增高、膈肌上抬的影响，气道阻力增高使患者易
于发生胃胀；然而胃内压增高的同时胸内负压亦增高，可使胃食管屏障压（BrP）降低；三、LESP和BrP会对腹内压的增高而产生适应性的增高[16]，但该反应不
会一直存在[17]。

近年来研究表明CO2气腹对内分泌产生影响，会促肾上腺皮质
激素( ACTH) 、皮质醇大量合成进而影响糖脂代谢，导致血糖水平升高、胰岛素大
量分泌，机体内环境处于酸性状态，免疫功能下降，并出现一系列创伤应激反应[18]。

CO2气腹可增强恶性肿瘤的生物学行为，促进肿瘤细胞发生增殖、侵袭和
转移[19]。

CO2气腹提高胃残留率，降低小肠推进比并随气腹持续时间的延长而
越明显[20]。

导致术后患者恢复通气时间延长，CO2气腹同时也可导致肠道内革
兰阴性菌繁殖，尤其老年患者胃肠道屏障功能降低，大量内毒素吸收入血造成机
体损害。

CO2气腹还可增加老年人术后认知功能障碍( POCD) 的发生[21]。

CO2对
患者的术后肩背部疼痛也造成一定的影响[15]。

综上所述，腹腔镜手术CO2气腹压力越高，持续时间越长，对人体生理功能
影响也越大。

在手术前应完善患者心肺功能及其肝肾功能的检查，对心肺、肝肾
功能有问题的患者提前进行术前干预，在手术期间，应该严密监测患者生命体征，一旦当发现问题，及时作出相应处理，确保患者的生命安全。

对于一些特殊患者，例如老年患者和肥胖患者合并有COPD、糖尿病、冠心病、高血压等疾病的患者
更应特别注意。

今后应该继续加强相关研究，进一步认识CO2气腹对人体的影响，从而完善各项检查、加强监测及增加有效的预防措施，较少并发症的发生，以保
障腹腔镜手术的安全性。

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