作者:凌子杰 徐州医科大学2023级硕士研究生
审校:赵林林 徐医附院麻醉科
胰腺生理学
正常成人胰腺中的胰岛β细胞每天分泌约50单位的胰岛素。胰岛素分泌的速度主要取决于血浆中的葡萄糖浓度。作为最重要的合成代谢激素,胰岛素具有多种代谢效应,包括促进葡萄糖和钾离子进入脂肪和肌肉细胞,促进糖原、蛋白质和脂肪酸合成,减少肝糖原分解、糖异生、酮体生成、脂类分解和蛋白质分解。
总体上,胰岛素刺激合成代谢和体重增加,而胰岛素缺乏则与分解代谢、负氮平衡和体重减轻有关(表35-1)。
糖尿病临床表现
糖尿病的特点是糖类代谢障碍导致的高血糖和糖尿,是由于胰岛素绝对或相对缺乏或胰岛素抵抗所引起的。其诊断标准为空腹血浆葡萄糖浓度大于126 mg/dl或糖化血红蛋白(HbA)大于6.5%。有时化验报告的数值为全血葡萄糖,比血浆葡萄糖低约12%~15%。即便标本为全血,一些新型的血糖仪也可以计算出血浆葡萄糖数值。糖尿病的远期并发症包括视网膜病变、肾病、高血压、冠状动脉病变、外周和脑血管病变以及外周神经病变和自主神经病变。
糖尿病有多种分型标准(表35-2)。最为常见和众所周知的分类是1型(由于内源性胰岛素缺乏导致的胰岛素依赖)和2型(胰岛素抵抗)糖尿病。
糖尿病及其治疗中可能出现3种威胁生命的急性并发症:糖尿病酮症酸中毒(diabetic ketoacidosis. DKA).高渗性非酮症昏迷和低血糖。
当合并其他急症(如败血症)时,糖尿病的存在使得治疗更加困难。胰岛素活性降低使得游离脂肪酸代谢为酮体(乙酰乙酸和β羟基丁酸),其中一些为弱酸。这些有机酸的蓄积导致了DKA,这是一种阴离子间隙升高型代谢性酸中毒。DKA与乳酸酸中毒很容易鉴别,乳酸酸中毒定义为血浆中乳酸升高(>6 mmol/L )且尿与血浆中无酮体存在。但是DKA 和饥饿性酮症可能与乳酸性酸中毒同时存在,所以仍然需要测量乳酸。DKA与I型糖尿病相关,但极少数DKA患者可表现为2型糖尿病表型。对于非糖尿病患者,酒精性酮症酸中毒可继发于酗酒(一场豪饮)、此时血糖可以正常或轻度升高。相比DKA 的患者,此类患者的β-羟基丁酸可能较乙酰乙酸有不成比例的升高。
在糖尿病控制良好的患者中,感染是DKA的常见诱发原因。对于未确诊的1型糖尿病患者,DKA可能是其首发症状。DKA的临床表现包括呼吸急促(代谢性酸中毒的呼吸代偿)、腹痛、恶心、呕吐和感觉中枢的改变DKA的治疗应当包括纠正严重容量不足、高血糖和低钾。通常采用持续输注含钾的等渗液体和胰岛素。
酮症酸中毒血糖的降低目标为75~100 mg/(dl.h)或10%/h。治疗通常从静脉输注胰岛素0.1U/(kg·h)开始。DKA患者可能存在胰岛素抵抗,如果血糖浓度不降低则可能需要提高输注速度。钾离子随葡萄糖一同向细胞内转移,若不及时纠正,可能很快导致严重的低钾血症,但过量补钾则可发生同样致命的高血钾。在治疗DKA的过程中应频繁监测血钾与血糖。
可能需要输注生理盐水(第一小时1~2L,接下来200~500ml/h)以纠正成年患者的脱水。当血浆葡萄糖浓度降至250mg/dl (14mmol/l)时,应在胰岛素输注中加入葡萄糖,以降低低血糖的可能性,并提供持续的葡萄糖来源(与胰岛素一同输注),最终使细胞内代谢恢复到正常水平。DKA治疗初期监测尿量是有益的,酸中毒会随扩容和血浆葡萄糖浓度恢复正常而被纠正,故很少需要用碳酸氢盐纠正严重酸中毒(pH<7.1)。
高渗性非酮症昏迷患者有足量胰岛素可防止酮体形成,因此不出现酮症酸中毒,表现为高血糖引起利尿而导致的脱水和高渗状态。严重脱水最终可导致肾衰竭、乳酸酸中毒和血管内血栓形成的倾向。高渗透压(经常高于360mOsm/L)诱发神经元脱水,可导致意识状态改变和癫痫发作。严重高血糖可导致假性低钠血症:血浆葡萄糖浓度每升高100mg/dl会使血浆钠离子浓度降低1.6mEq/L。其治疗方法包括使用生理盐水进行液体复苏,并补充相对小剂量的胰岛素和钾。
造成糖尿病患者低血糖的原因是与糖类摄入和运动量相比,胰岛素绝对或相对过量。此外,糖尿病患者不能完全通过分泌胰高血糖素或肾上腺素来对抗低血糖(反向调节障碍)。由于大脑依赖葡萄糖作为能量来源,因此成为最容易受低血糖发作影响的器官。低血糖症如不治疗,意识状态可由焦虑、头晕、头痛或意识混乱发展至惊厥和昏迷。低血糖的全身表现是由儿茶酚胺释放造成,包括出汗、心动过速、和焦躁大部分低血糖症状和体征都会被全身麻醉所掩盖。尽管正常血浆葡萄糖浓度的下限不明确,但当其低于50mg/dl时会出现临床表现。全麻或危重患者低血糖的治疗方法为静脉使用50%的葡萄糖(每毫升50%葡萄糖能使70kg体重的患者的血糖提升大约2 mg/dl)。清醒患者可口服含葡萄糖或蔗糖的液体。
麻醉注意事项
A.术前异常升高的 HbA1c浓度证明患者在过去的一段时间内血糖控制不佳。
这些患者发生围术期高血糖、围术期并发症、不良预后以及住院费用增加的风险升高。糖尿病患者的围术期并发症与已存在的器官损害有关。不幸的是,很多合并2型糖尿病的手术患者都对自己的身体状况缺乏认识。
糖尿病肾功能障碍通常最初表现为蛋白尿,随后表现为血肌酐升高。根据这些标准,大部分I型糖尿病患者在30岁左右出现肾病的表现。慢性高血糖可导致组织蛋白糖基化和关节活动度降低。术前应评估糖尿病患者的颞下颌关节和颈椎活动度,以尽量避免意外的插管困难。有报道显示,I型糖尿病患者插管困难的发生率高达30%。
B.术中
术中血糖管理的目标是维持血糖低于180mg/dI (10mmol/l),同时避免发生低血糖。严格控制血糖在正常范围内并不明智,而“宽松”的血糖控制(>180 mg/dI)同样也有风险。多项引起热议的临床研究的主题均为重症患者血糖的确切控制范围。高血糖可能引起高渗状态、感染、伤口愈合不良以及死亡率升高。严重的高血糖可能会使脑缺血发作后的神经系统预后变差,并可能影响心脏手术或急性心肌梗死的预后。对于行体外循环的患者控制血糖<180 mg/dl可减少感染并发症。术中或对重症患者进行“严格”血糖控制(<150 mg/dl)是否有益目前还无确切证据,一些研究表明在危重成人患者和危重患儿中,“严格”血糖控制的预后均较“宽松”控制差。
虽然对于血糖控制合适目标仍未达成共识,但围术期血糖管理是衡量麻醉管理的“质量”的指标。对妊娠期糖尿病患者进行血糖管理可改善胎儿预后。但如前所述,由于大脑依赖于葡萄糖供能,因此避免发生低血糖至关重要。由于糖尿病患者感染的风险和发生率增加,严格注意无菌技术和细致的伤口护理尤其重要。
胰岛素依赖型糖尿病患者常用的围术期管理方案有以下几种。历史最悠久的方法是(我们不推荐,因为它不是非常有效)使用日常晨用中效胰岛素剂量的半量(表35-4)。为减少低血糖的风险,胰岛素应在建立静脉通路并检查过清晨血糖水平之后给予。例如,患者平素每晨使用30单位中性鱼精蛋白锌胰岛素(neutralprotamine Hagedom,NPH,中效)和10单位常规或赖脯人胰岛素(短效)或胰岛素类似物,术晨在血糖高于150mg/dl (8.3mmol/l)的情况下使用15单位(正常早晨30单位剂量的半量)NPH于术前皮下注射,同时输注5%葡萄糖溶液[1.5ml/(kg.h)]皮下注射或肌内注射胰岛素的吸收取决于组织血流,因此术中可能无法预测。术中高血糖(>180 mg/dI)可以通过静脉单次注射常规胰岛素。给予成人1个单位的常规胰岛素通常可使血浆葡萄糖浓度降低25~30mg/dl。
另一种更好的方法是持续静脉输注常规胰岛素,适用于除短小手术外的所有手术。相对于皮下注射或肌内注射NPH胰岛素,这种方法的优点在于可以更精确地控制胰岛素的使用,特别是对于皮肤或肌肉灌注不良的患者。常规胰岛素可加入生理盐水配至1U/ml的浓度,从0.1U/(kg·h)或更低速率开始持续输注。随着血糖波动,胰岛素输注速率可上下调整。另外建立一路小口径静脉通路用于输注葡萄糖,可以防止其与术中其他液体或药物输注相互干扰。如患者出现低血糖(<100 mg/dl),可补充葡萄糖。需要强调的是,这些剂量都是估算值,不适用于高分解代谢状态(如败血症、高热)的患者。
术中血糖维持的合理目标是85~180 mg/dl (4.7-10mmol/l)。
因胰岛素可使钾离子向细胞内移动,在手术患者接受静脉胰岛素输注时,每升维持液可加入一些KCI(如20mEq)。由于个体对胰岛素的需要量差异非常大,所以任何计算公式只能作为大致参考。需要定期监测血糖:
如果患者术前正在使用除胰岛素以外的口服降糖药,可继续服用至手术当天。由于磺脲类药物和二甲双胍的半衰期较长,很多临床医师会在术前24~48h停药患者术后恢复经口饮食后即可继续服用。如肾肝功能正常,可重新服用二甲双胍肾衰竭时,短效口服降糖药的作用时间可能会延长。很多靠口服药物控制糖尿病的患者在术中及术后需要使用胰岛素治疗。手术应激可导致反向调节激素(如儿茶酚胺、糖皮质激素、生长激素)和炎性介质(如肿瘤坏死因子和白细胞介素)的升高,这些都可能导致应激性高血糖,使胰岛素的需求量增加。通常情况下2型糖尿病患者可耐受短小手术,无需任何外源性胰岛素。一些表面看来“非糖尿病”的患者,在病情危重时可能会出现血糖的显著升高,需要一段时间的胰岛素治疗。
任何糖尿病管理方法的核心均在于频繁检测血浆葡萄糖浓度水平。术中接受胰岛素输注的患者可能需要每小时测量血糖。2型糖尿病患者产生胰岛素的能力及对胰岛素的反应有个体差异。同样的,手术范围不同,对胰岛素的需求量也不尽相同。床旁血糖仪仅需一滴血就可在1min内测出血糖浓度。这类仪器的工作原理是检测浸润了葡萄糖氧化酶的条带的颜色变化,其准确度在很大程度上依赖检测者是否遵守仪器检测流程,但绝不可能达到实验室检测的准确性,特别是在葡萄糖浓度比较极端的情况下。检测尿糖仅在判断是否有糖尿时有价值。
使用NPH或其他含鱼精蛋白的胰岛素做术前准备的患者,对硫酸鱼精蛋白发生不良反应的风险增加--包括过敏反应和死亡。不幸的是,糖尿病患者需要进行使用肝素并随后用鱼精蛋白拮抗的手术(如冠状动脉旁路移植术)的概率更高。
使用皮下胰岛素泵进行1型糖尿病患者的血糖管理,通常可在禁食状态下将普通胰岛素(或甘精胰岛素)的泵量设置到“基础值”。根据定义,基础速率是禁食期间所需要的胰岛素量。这样患者可安全地进行短小门诊手术。如果需要进行更大的住院手术,这些患者通常会暂停用泵并采用静脉注射胰岛素进行血糖管理,并且定期测量血糖,具体方法如前所述。
C.术后
术后仍应持续密切监测血糖。胰岛素的起效及持续的时间存在较大的个体差异。例如,皮下注射普通胰岛素的起效时间小于1h,但在极少数患者体内持续时间可能长达6h。NPH胰岛素通常在2h内起效,但作用时间可持续24h或更长。