作者:张恒睿 徐州医科大学2024级麻醉学硕士研究生
审校:赵林林 徐医附院麻醉科
麻醉学是唯一每天直接管理患者心肺生理的专业,对呼吸循环生理的理解有助于麻醉团队处理麻醉中的常见情况和紧急情况,如低血压、动脉低氧血症、高碳酸血症和高气道压。
血流动力学
动脉血压
麻醉医生通常使用袖带或留置动脉导管监测体循环血压和平均动脉压 (mean arterial pressure, MAP)。
尽管慢性系统性高血压有时候需要处理,但麻醉医生面对的往往是急性低血压。在全身麻醉或局部麻醉时,低血压轻则出现临床上不男显的MAP降低,重则出现危及生命的紧急情况。低血压足以危及器官灌注,导致器官损伤和不良后果。低血压时最需要立即关注的器官是心脏和大脑,其次是肾脏、肝脏和肺。所有器官的典型损伤模式都与长时间的“休克”相关,因此,了解低血压背后的生理学知识对诊断和治疗至关重要。
长久以来,都认为术中血流动力学不稳定会导致术后不良结局。在最近大量的回顾性研究发现,术中持续低血压[收缩压(systolic blood pressure, SBP)<70mmHg,MAP<50mmHg,舒张压(diastolic bloodpressure, DBP)<30mmHg]即使只有5min 也可导致术后患病率和死亡率的风险增加。另外,低血压合并低吸入麻醉药浓度和低双频谱指数(bispectralindex seale,BiS)会导致术后结局更差。改善麻醉管理是否会降低这些风险,需要进一步研究。
低血压的生理学机制
急性低血压的合理处理将MAP 分成几个生理部分:MAP= SVR x CO,SVR (systemic vascular resistance)是外周血管阻力,CO(cardiac output)是心输出量。
虽然我们大部分的注意力都集中在理解 MAP上,但其他压值[如SBP、DBP 和脉压(pulse pressure,PP)(PP-SBP-DBP)]也十分重要。脉压是在具有顺应性的血管树形成DBP的基础上叠加每搏输出量(stroke volume,SV)而产生的。主动脉是产生顺应姓的主要部分。SV 的增加可引发脉压增加,但更常见于伴随衰老而来的主动脉顺应性下降。当血管顺应性差时,低DBP对SBP的影响更为显著。
外周血管阻力
大多数全身麻醉和神经阻滞麻醉药物都会降低SVR。一些病理过程,如脓毒症、过敏反应、脊休克和器官缺血再灌注,都可以使 SVR明显降低。SVR的计算公式如下:
SVR = 80 x (MAP- CVP)/CO,其中,MAP 平均动脉压,CVP (central venous pressure)是中心静脉压,CO为心输出量,常数80将三者计算出的单位 mmHg/(L•min)转换为 dyne/(s•cm5肺动脉(pulmonary artery,PA)置管可获得计算SVR 所需的测量值,但其监测仪并不简单易得。当低血压是由低SVR引发时,机体有时也可以表现为灌注充足(指端温暖,脉搏血氧饱和度波形良好和灌注指数良好。灌注指数是测量脉冲信号相对于背景吸收的一个指标,是测量信号强度的一个重要指标)。
然而,高血压几乎总是伴随着强烈的血管收缩。SVR 与血管半径的四次方成反比。对单个血管而言,小血管对血流有很高的阻力。然而,当多个血管平行排列时,总体SVR就会降低。因此,虽然毛细血管是最小的血管,但其中大部分都是平行排列的,所以它不是产生SVR的主要因素。在循环动脉端的血流阻力大部分来源于小动脉。
心输出量
CO 降低导致的低血压比SVR下降引发的低血压更难治疗。CO增加通常不会引起体循环高压,而大多数高血流动力状态,如脓毒症和肝衰竭,反而会导致低血压发生。
心输出量是指心脏在1min所泵出的血液总量(升为单位)。除了在某些先天性心脏畸形的情况下,左心和右心的心输出量通常是相等的。心输出量是心率(heart rate, HR)和SV 的乘积,即心脏在一个周期内排出的净血流量:CO = HR x SV
临床上,心输出量可以通过PA 导管的热稀释法和经食管超声心动图(transesophageal echocardiog-raphy,TEE)进行测量。目前也开发了一些测量心输出量的微创设备,包括食管多普勒和脉冲轮廓分析。
因沩正常的CO是随体型的变化而变化,所以经常使用心脏指数(cardiac index,CI)(CO除以体表面积)这个指标。
心率
心动过速和心动过缓均可通减少CO而引发低血压。心电图(electrocardiogram,ECG)、脉搏血氧饱和度或体格检查均可识别心动过速或心动过缓。
心电图上P波的识别是分析心率的关键,窦性心律和心房收缩的消失会导致心室充盈减少,心房收缩对前负荷的形成影响很大,尤其在心室顺应性差的患者中更是如此;心率减慢可使心室充盈和SV增加,但心率过慢可导致CO 降低;心动过速可导致左心室充盈时间不足,导致低心排血量和低血压。
射血分数和每搏输出量
射血分数(ejection fraction,EF)是心脏在单次收缩[SV/舒张末期容积(end-diastolic volume,EDV)]中所泵出的血量占心室血容量的百分比,与SV 不同的是,EF 不会随着体格的夫小而变化,EF 的正常值为60%~70%。高动力状态,如脓毒症和肝硬化,可反映EF 升高;而EF 低则提示心功能差。因CO可以通过增加心率来维持,所以计算SV可以更好地评估心功能。然而,对于慢性扩张型心肌病,尽管EF较小,但SV仍然是增加的。