二、围手术期体液的改变

(一)体液状态的评估

围手术期体液状态的评估,必须从术前访视开始,包括仔细询问病史,体格检查并结合实验室检验结果,从而制定周全的围手术期补液计划。

1.病史

患者的年龄、性别、体重、手术方式以及术前禁饮禁食时间等均会影响水、电解质平衡。例如,禁饮禁食时间越长机体缺水症状越明显。成人禁饮禁食12小时以上,失水量可达8~10ml/kg。小儿基础代谢率高于成人,水分丢失每小时可达1.5~2.0ml/kg。不同年龄患者每日对水的最低需求量有所不同,如体重70kg的成人约为20~40ml/(kg·d),而新生儿则为80~150ml/(kg·d)。正常成人每日失水量可参照表7-4,环境高温和患者体温上升尚需注意经皮肤失水量的增加。
术前应详细了解患者饮食、摄水量、尿量、失血量和出汗量、有无呕吐、腹泻及口渴感等。术前肠道准备会加重水和电解质紊乱。高血压患者长期服用抗高血压药物及疾病本身对水、电解质平衡将产生影响。术前因内科疾病或外科情况,已引起严重的水和电解质紊乱者,应予以治疗处理。
表7-4 正常成人机体每日失水量(ml)
注:引自Rhoades RA,Tanner GA:Medical Physiology.Boston,Little,Brown,1995

2.体格检查

通过体格检查可以初步评估患者全身循环血容量、微循环等改变情况。如果患者术前已经存在体液代谢异常,那么体格检查尤为重要。例如,神志可以反映脑血流灌注和脑细胞功能。严重脱水时,患者嗜睡,表情淡漠,意识丧失。脑水肿时,患者可出现头痛、昏迷、呕吐、抽搐等。通过观察皮肤了解外周组织灌注情况,如脱水时皮肤干燥,无光泽,弹性差。皮肤四肢厥冷,反映末梢循环差。皮肤凹陷性水肿,提示有水钠潴留。另外,颈静脉塌陷提示血容量不足,钠水潴留时颈静脉怒张并伴有结膜水肿。
在血容量相对不足时,交感神经兴奋,引起外周血管收缩,心肌收缩力加强和心率加快,血压可能无明显变化。但如果血容量减少超过体重的30%时,血压可出现显著下降。判断患者术前是否存在低血容量时,除了结合病史、观察心率和血压外,还可以通过体位试验来辅助诊断。患者从仰卧位改为直立体位时,若心率增加幅度超过10次/分钟,或收缩压降低超过20mmHg,说明试验阳性,提示患者存在血容量不足,体液缺失量约占体重的6%~8%。此外,尿量反映容量和组织灌注情况,如尿量减少或无尿,提示机体缺水或容量不足、肾血流量及灌注压降低。

3.实验室检查

通过血常规、血生化及尿生化等检验可以了解术前电解质水平。例如,当机体循环血容量不足时,血细胞比容、血红蛋白、血尿素氮等指标均上升,提示血液浓缩;反之,水相对过剩,血液被稀释。
血清Na <135mmol/L,提示低钠血症伴低渗状态。血清Na >145mmol/L,提示高钠血症,水分丢失多于钠丢失,处于高渗状态。另外,尿渗透压、电解质浓度和pH有助于鉴别体液紊乱的原因。

(二)禁饮禁食的影响

择期手术患者都需要禁饮禁食来排空胃内容物,以防术中返流误吸,这对体液会造成一定的影响。一般临床上可以根据患者的年龄体重与禁饮禁食时间来估算这部分丢失的液体,即术前体液缺失量=生理需要量×禁饮禁食时间(见表7-5)。
表7-5 人体每日生理需要量
注:N为患者体重减去20kg。
除了正常的生理需要缺失量以外,一部分患者存在非正常的体液丢失,如术前呕吐、腹泻、胃肠引流等(见表7-6),因此在麻醉诱导前还需要注意这部分缺失的液体。
表7-6 人体唾液和胃肠液的容积(ml)及组成(mmol/L)
注:引自石汉平,詹文华.围手术期病理生理与临床.北京:人民卫生出版社,2010:125

(三)手术及失血的影响

在上述人体的体液分布中提到“第三间隙”,手术作为一种有创伤的治疗方式,必然会产生第三间隙,导致体液再分布。由于不同手术中牵引、压迫等程度不同,会造成第三间隙的液体容量有显著差异。手术范围较大、损伤较严重时,大量的功能性细胞外液被转移隔离在组织间隙,导致机体有效循环血容量下降。另外,围手术期患者处于一种应激状态,尤其是创伤、感染或术中操作的刺激会导致不同程度的全身炎症反应和毛细血管内皮细胞损伤,引起毛细血管漏,使血浆蛋白和细胞外液从血管内渗透到组织间隙,进一步导致血容量下降,器官组织微循环灌注减少、缺血缺氧。严重时会恶化为多器官功能障碍,导致多器官功能衰竭。
不同类型手术中创面蒸发的液体有所不同,对体液含量造成一定的影响。如腹腔镜手术和扁桃体摘除等较小的手术,术中液体丢失较小,每小时额外液体需要量为0~2ml/kg;对于中等程度大小的手术,如胆囊切除术、开胸手术等,每小时需额外补充的液体量为4~6ml/kg;而有较大创面的大手术,如肠切除术、腹主动脉瘤切除术等,每小时则需7~10ml/kg。
另外,术中出血是患者体液改变的重要原因之一。人体对失血有一定的代偿能力,只有当血红蛋白水平下降到一定程度才需要给予适当补充。大多数患者血红蛋白70~80g/L,或血细胞比容为0.21~0.24以上时,可以维持机体基本的氧运输功能,避免器官组织代谢异常。绝大多学者认为,输血指征是血红蛋白为60~70g/L,或血细胞比容为0.18~0.21,但对心肌缺血、冠状血管疾病等患者,应维持血红蛋白为在100g/L,或血细胞比容为0.30以上。虽然输血与否取决于实际的血红蛋白水平和血细胞比容,但失血量是容量替代治疗的重要决定因素。严重大出血会导致患者循环功能衰竭、休克甚至死亡。美国外科医师协会创伤委员会(American College of Surgeons Committee on Trauma)根据患者失血量把休克划分为4个等级,Ⅰ~Ⅳ级。失血量<750ml,低于血容量15%为Ⅰ级;失血量在750~1500ml,占血容量15%~30%为Ⅱ级;而失血量在1500~2000ml,占血容量30%~40%为Ⅲ级;当失血量超过2000ml,占全身血容量40%以上时为Ⅳ级。Ⅰ级和Ⅱ级的患者推荐只补充晶体液进行容量替代治疗,对于Ⅲ级以上的失血患者,除了晶体液外,还要考虑补充成分血制品。此外,还推荐按“3∶1”原则进行补液治疗,即丢失100ml血液,补充300ml晶体液,但是如果盲目的运用此指南会导致补液过多或不足。

(四)麻醉相关因素的影响

围手术期时麻醉相关因素,如麻醉药物和麻醉操作可导致体液平衡的变化。麻醉药物虽然不直接导致体液丢失,但是麻醉药物可以阻断机体对低血容量的正常生理反应和应激反应。椎管内麻醉可产生不同程度的交感神经阻滞作用,也会影响全身的体液平衡,尤其是对老年患者、严重脱水或服用降压药和利尿剂的患者来说,可能不能耐受交感神经阻滞术的影响。因此,除了了解术前患者的基本情况外,掌握不同麻醉药物和操作对循环功能的影响也至关重要。

1.麻醉药物

麻醉药物对血管舒缩反应的最终影响包括对血管平滑肌收缩反应和对血管内膜介导的血管舒张反应的抑制作用。不同麻醉药对不同血管平滑肌和内膜功能的抑制作用程度不同,因此对不同血管舒缩功能的影响程度也不同。

(1)吸入性麻醉药:

吸入性麻醉药可通过抑制细胞外Ca 2+的内流和肌质网Ca 2+释放来抑制心肌收缩作用,及降低血管收缩功能。另外,吸入性麻醉药对Na -K -ATP通道的兴奋性也是其麻醉预处理和维持心肌组织灌注,从而起到心肌保护作用的重要机制之一。在Na -K -ATP通道抑制剂存在的情况下,氟烷、异氟醚和安氟醚对冠状动脉血流增加的幅度明显降低。异氟醚和七氟醚对脑动脉的扩张作用可被Na -K -ATP通道抑制剂所逆转。
强效吸入性麻醉药由于其合并有交感兴奋的作用,增加儿茶酚胺释放引起心率增加,所以抑制心肌收缩力的作用常不易被察觉。吸入性麻醉药抑制心肌收缩能力从强到弱为:恩氟烷>氟烷>异氟烷>氧化亚氮。当患者合并有心力衰竭时,吸入性麻醉药的负性肌力作用则更加显著。此外,氟烷还可增加心脏对肾上腺素的敏感性,导致心律失常。吸入性麻醉药,如恩氟烷、异氟烷等直接作用于血管平滑肌,扩张血管,降低周围血管阻力,使血压下降。因此,围手术期使用吸入性麻醉药时应结合患者的术前状况,注意其对循环系统的影响,选择合适的吸入麻醉药。不同吸入性麻醉药对循环功能的影响详见表7-7。
氟烷、异氟醚和七氟醚都增加脑血流量,但前者还增加颅内压,并降低腹腔脏器血流;而后两者只轻度增加颅内压,对腹腔脏器血流量的影响不明显。氟烷、异氟醚和七氟醚对大脑中动脉的舒张作用明显,对心脏冠状动脉的舒张作用较弱,对肠系膜动脉则有收缩作用,三者中以氟烷对血管舒缩作用的影响最为显著。
表7-7 吸入性麻醉药对循环系统的影响
注:↓表示下降,↑表示升高,+表示轻度,++表示中度,+++表示重度,-表示无影响。引自于布为,孙大金.麻醉期循环管理//庄心良,曾因明,陈伯銮.现代麻醉学.北京:人民卫生出版社,2004:999

(2)静脉麻醉药:

一般而言,静脉麻醉药对循环功能的影响均是呈剂量依赖性的抑制作用。常见的静脉麻醉药有丙泊酚、硫喷妥钠、依托咪酯、氯胺酮和咪达唑仑等,通过抑制交感神经,使血管平滑肌舒张,血压下降,抑制心肌收缩力,使心率减慢。丙泊酚在麻醉诱导期间,剂量为1.5~2.5mg/kg或4~8μg/ml血浆浓度时可使收缩压下降约10%~35%,尤其是老年患者和术前血容量不足的患者,血压下降则更为明显。因此,临床应用丙泊酚时应予以重视,适当控制给药速度和剂量,避免患者血流动力学发生显著波动。
此外硫喷妥钠、氯胺酮等药物还可通过中枢神经系统和自主神经系统干扰压力感受器,引起心率变化。氯胺酮单独用药后有较强的精神后遗症,临床上已较少使用。

2.麻醉操作

围手术期时麻醉操作,如气管插管、椎管内麻醉以及机械通气等对循环系统也有一定的影响。

(1)气管插管:

常规麻醉诱导后行气管插管,如果麻醉过浅,则循环系统易发生剧烈地波动,血压急剧升高、心率增快或心动过缓等不良反应。虽然一过性的循环应激反应,对术前无心血管疾病的患者来说,并无大碍;但对合并有心脑血管疾病的患者来说,则可能是致命的,尤其对于动脉瘤患者,血压剧烈波动易导致动脉瘤破裂。此外,拔除气管导管和气管内吸痰等操作也可诱发血流动力学的改变。加深麻醉或充分的镇痛可减少上述这些不良反应。

(2)椎管内麻醉:

椎管内麻醉分为硬膜外阻滞和蛛网膜下腔阻滞,通过阻滞交感神经节前纤维,使血管扩张,有效循环血容量相对下降,血压下降。虽然硬膜外阻滞对循环系统的影响比蛛网膜下腔阻滞轻,但硬膜外阻滞平面超过T4时,对血流动力学影响大,尤其见于老年患者、术前血容量不足的患者以及合并有心血管疾病的患者,可出现严重心律失常、心肌缺血,甚至心搏骤停等。因此,选择椎管内麻醉时,应仔细评估患者的循环系统及代偿能力,操作前输入适量的液体进行预扩容,注意避免阻滞平面过高,并常规准备血管活性药,如麻黄碱或肾上腺素对抗交感神经阻滞引起的剧烈血流动力学波动。

(3)机械通气:

气管插管全身麻醉期间行机械性通气,通常选择间歇性正压通气模式。成年患者呼吸参数一般设置为呼吸频率:10~16次/分,潮气量:8~10ml/kg。如果呼吸频率过快或潮气量太大,使胸腔内压力升高,静脉回心血流量减少,导致心排血量下降。如果合并呼气末正压通气,影响则更加显著。对于老年患者和心功能不全患者,术中长时间的过度通气更易造成循环功能抑制,从而导致循环衰竭,因此对这类患者应避免长时间的过度通气。