硬膜外利多卡因对开胸鼠低氧血症的影响
作者：潘芳 郭英 王雨青 李文志
单位：潘芳(哈尔滨医科大学第二临床医学院 150086)；郭英(哈尔滨医科大学第二临床医学院 150086)；王雨青(青岛市骨伤科医院)；李文志(哈尔滨医科大学第二临床医学院)
关键词：双侧开胸；低氧血症；硬膜外阻滞；利多卡因
黑龙江医药科学000313 提要 目的：探讨硬膜外利多卡因对双侧开胸所致低氧血症的作用。方法：选择20只wistar大白鼠为研究对象，腹腔内注入戊巴比妥钠(35mg.kg-1)麻醉下经气管切开口插入气管导管，行机械通气。于腰3～4间隙行硬膜外腔穿刺并留置导管。结果：所有动物的潮气量(VT)及动脉血氧分压(PaO2)于双侧开胸后均明显降低(P<0.01)。且下降的PaO2不能通过增加潮气量而改善PaO2(P<0.05)。结论：双侧开胸后潮气量及PaO2均明显下降。硬膜外腔注入利多卡因可明显改善由双侧开胸引起的低氧血症。
, 百拇医药
Effects of epidural lidocaine on hypoxemia induced
by bilateral thoracotomy in rats
Pan Fang, et al
Abstract Objective: To investigate the effects of epidural lidocaine on hypoxemia induced by bilateral thoracotomy in rats. Method: Twenty rats were anesthetized by an intraperitoneal injection of pentobarbital sodium (35mg.kg-1), and intubated through tracheotomy. All rats were ventilated with a ventilator and epidural catheter placed through L3-4. Results: Tidal volume(VT) and PaO2 in all rats decreased significantly after bilateral thoracotomy, and the decreased significantly after bilateral thoracotomy, and the decreased PaO2 failed to change by increasing VT. However, PaO2 returned to normal with increacing VT. Conclusion: Bilateral thoracotomy induces a decreased VT and PaO2, and epidural lidocaine can improve obviously decreased PaO2 by bilateral thoracotomy.
, 百拇医药
Key words bilateral thoracotomy; hypoxemia; epidural; lidocanine
开胸手术易引起低氧血症，双侧开胸对呼吸系统的影响更甚。严重时将导致细胞的不可逆损害及器官功能衰竭。因此避免开胸术中低氧血症是十分重要的问题。预防低氧血症的措施有很多，如提高吸入氧浓度，辅以PEEP等均可不同程度地减少低氧血症的发生。本文探讨了硬膜外利多卡因对双侧开胸引起的低氧血症的作用。
1 材料与方法
1.1 动物分组
选择20只健康、成熟wistar大鼠，体重250～350g，雌雄不拘。随机分为两组，利多卡因组(A组，n=10)：硬膜外腔置管并注入利多卡因；对照组(B组，n=10)：硬膜外腔置管并注入生理盐水。
, http://www.100md.com 1.2 模型制备及监测项目
所有动物用戊巴比妥钠35mg- kg-1腹腔内注射进行麻醉。通过气管切开，插入自制的气管导管(内径0.3～0.4mm，长度5cm)。取侧卧位于L3～4间隙行硬膜外穿刺留置导管1cm，并于皮下固定。两组大鼠均行左股动脉及尾静脉穿刺以监测平均动脉压(MAP)、血气及术中输入乳酸林格液10ml/(kg- h)。所有操作结束后将其连接于自制小动物呼吸回路中接受机械通气。静注泮库溴铵0.4mg.kg-1维持肌松。呼吸机(上海医疗设备厂：MODEL SC-5型电动电控呼吸机)的吸气峰压在开胸前定为15cmH2O(芬兰：Datex Capnomax UL TIMA Ⅲ型多功能监测仪)，吸入纯O2，呼吸比为1:1。机械通气稳定10min后取动脉血测血气(美国：IL1650型血气分析仪)，测量并记录潮气量VT(Godart呼吸流速描记仪)。利多卡因组经硬膜外导管按1ml.kg-1注入1%的利多卡因，对照组硬膜外导管注入等量生理盐水。10min后重复上述测量。两组大鼠均行经胸骨胸廓切开术，充分暴露双侧肺组织，10min后测定潮气量。将气道峰压升至20cmH20，10、30、60、120及180min后重复测量VT及血气。整个过程中持续监测MAP(日本：NIHON KOHDEN生命体征监护仪)，并间断腹腔内注射戊巴比妥钠(15mg.kg-1)、泮库溴铵(0.4mg.kg-1)维持麻醉与肌松。术毕经硬膜外导管注入染料并解剖证实导管位置。
, 百拇医药
1.3 统计方法
所有数据用平均值±标准差(
±s)表示。统计选用Macintosh的State Veiw 4.0计算机软件包的ANOVO进行分析。Scheff被用于组间及组内比较。P<0.05为有显著差异。
2 结果
两组大鼠的体重无差异，术毕解剖证实导管位置正确。在相同的气道压力下(15cmH2O)，双侧开胸后潮气量由开胸前的14.7ml- kg-1显著下降至5.95ml- kg-1(P<0.01)，见附图。开胸后下降的潮气量经提高气道内压力(升至20cmH2O)而恢复至开胸前水平。对照组在开胸后血氧分压也随潮气量的下降而降低，由46.09kPa降至33.87kPa，见附表，且不随潮气量的增加而升高。但硬膜外利多卡因(A组)的PaO2却高于开胸前水平为52.42kPa，与对照组(B组)比较呈显著性的升高(P<0.01)。
, 百拇医药
附表 开胸前及开胸增加气道压后各组PaO2、PaCO2、MAP的变化(±s, kPa, n=26) 观察指标
开胸前
开胸增加气道压
PaO2
A组
49.57±8.68
52.42±9.93**
B组
46.09±13.93
, http://www.100md.com
33.87±12.93#
PaCO2
Axeg
5.34±1.23
2.98±1.17
B组
5.43±1.23
5.20±1.93
MAP
A组
14.73±2.07
9.24±4.68
, 百拇医药
B组
17.10±1.76
16.39±2.03
**组间比较, P<0.01 #组内比较, P<0.05MAP:平均动脉压
附图 开胸前后潮气量变化图 **组内比较, P<0.01
3 讨论
开胸手术对呼吸、循环系统的影响很明显，术后容易发生并发症。研究表明，对开胸患者行浅全麻并硬膜外阻滞可减少全麻药用量，增强麻醉效果，利于术后镇痛，降低并发症的发生率。但硬膜外利多卡因对术中血氧的影响研究的并不多。本研究结果显示，双侧开胸后所有动物的潮气量明显低于开胸前且伴有动脉血氧分压的明显下降。此PaO2的下降不能通过增加潮气量而改善。硬膜外腔注入利多卡因则可明显地改善低氧血症。单侧开胸后潮气量及肺顺应性均增加，而本研究结果显示，双侧开胸后潮气量明显下降，可能是由于开胸后胸腔负压消失，肺表面受大气压的直接作用，且双侧胸廓对肺组织的牵拉作用被解除，使呼气末肺组织不能维持正常的功能余气量(FRC)，呈过度呼气状态，即肺泡直径较正常时小，再膨胀时所需的压力相应增大[1]。机械通气与自主呼吸有所不同。自主呼吸时机体通过胸廓运动带动肺组织膨胀，肺泡内外气压差促使空气经气道吸入，同时胸内负压也有助于腔静脉血液回流，保持良好的肺组织血液灌注及最佳的通气/血流比值。机械通气时，肺组织膨胀是呼吸机压气入肺的结果，肺泡被动扩张，胸腔及肺泡内负压消失，肺泡壁血管受压，腔静脉回流减少，肺循环阻力增加。尽管肺泡有良好的充气量，流经肺泡毛细血管的血流却减少，通气/血流比值失调，影响气体交换。仰卧位双侧开胸后解除了胸廓前壁对肺组织的限制和连动作用，上侧肺组织在吸气相更易扩张[2]。血流灌注则相反，导致功能死腔量增加，动脉血氧分压下降。硬膜外阻滞复合全麻可有效抑制开胸所致的较强的应激反应，减轻对机体的损害。有学者认为，胸段硬膜外麻醉(TEA)本身即可增加肺组织血液由低氧区域向氧合较好区域的分流，从而进一步改善肺组织的换气功能[3]，其机理可能为，TEA直接增强肺组织的低氧性肺血管收缩(HPV)反应，其引起的心输出量、肺动脉压及静脉血氧分压的降低亦均可增强HPV反应[4、5、6]。Groeben[7]报道，利多卡因具有直接的气道平滑肌松弛作用，它还可以通过抑制炎性介质的释放、阻断迷走神经反射通路，使支气管平滑肌处于舒张状态，降低呼吸道阻力。Bromage则认为，可能是由于TEA引起血压下降通过颈动脉窦压力感受器作用的减弱降低迷走神经兴奋性，扩张支气管[2]。综上所述，双侧开胸可明显降低潮气量，同时动脉血氧分压亦明显降低，此降低的血氧分压不能通过增加潮气量所改善。硬膜外注入利多卡因可明显改善低氧血症。
, 百拇医药
参考文献
1.刘俊杰,赵俊主编.现代麻醉学.北京:人民卫生出版社,1997.33
2.Suki B. Partitioning of airway and lung tissue propertise:comparision of in situ and open-chest conditions. J. Appl. Physiol, 1995;861
3.Ishibe Y. The effect of thoracic epidural anethesia on hypoxicpulmonary vasoconstriction in dogs: analysis of the pressure-how curre.Anesth Analg, 1996;82:1049
4.Cheney FW, Colley PS. The effect of cardiac output on arterial blood oxygenation. Anesthesiology, 1980;52:492
, http://www.100md.com
5.Bennmof JL. Blunted hypoxic pulmonary vasoconstriction by increased vascular pressure. J. Appl. Physiol, 1975;38:846
6.Marshall C. Site and sensitivity for stimulation of hypoxic pulmonary vasoconstriction. J Appl. Physiol, 1983;55:711
7.Groeben H. Intravenous lidocaine and oral mexiletine block reflex bronchoconstriction in asthmatic subjects. Am J Respir Crit Care Med,1996;154:885
(2000-03-02收稿), 百拇医药
单位：潘芳(哈尔滨医科大学第二临床医学院 150086)；郭英(哈尔滨医科大学第二临床医学院 150086)；王雨青(青岛市骨伤科医院)；李文志(哈尔滨医科大学第二临床医学院)
关键词：双侧开胸；低氧血症；硬膜外阻滞；利多卡因
黑龙江医药科学000313 提要 目的：探讨硬膜外利多卡因对双侧开胸所致低氧血症的作用。方法：选择20只wistar大白鼠为研究对象，腹腔内注入戊巴比妥钠(35mg.kg-1)麻醉下经气管切开口插入气管导管，行机械通气。于腰3～4间隙行硬膜外腔穿刺并留置导管。结果：所有动物的潮气量(VT)及动脉血氧分压(PaO2)于双侧开胸后均明显降低(P<0.01)。且下降的PaO2不能通过增加潮气量而改善PaO2(P<0.05)。结论：双侧开胸后潮气量及PaO2均明显下降。硬膜外腔注入利多卡因可明显改善由双侧开胸引起的低氧血症。
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Effects of epidural lidocaine on hypoxemia induced
by bilateral thoracotomy in rats
Pan Fang, et al
Abstract Objective: To investigate the effects of epidural lidocaine on hypoxemia induced by bilateral thoracotomy in rats. Method: Twenty rats were anesthetized by an intraperitoneal injection of pentobarbital sodium (35mg.kg-1), and intubated through tracheotomy. All rats were ventilated with a ventilator and epidural catheter placed through L3-4. Results: Tidal volume(VT) and PaO2 in all rats decreased significantly after bilateral thoracotomy, and the decreased significantly after bilateral thoracotomy, and the decreased PaO2 failed to change by increasing VT. However, PaO2 returned to normal with increacing VT. Conclusion: Bilateral thoracotomy induces a decreased VT and PaO2, and epidural lidocaine can improve obviously decreased PaO2 by bilateral thoracotomy.
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Key words bilateral thoracotomy; hypoxemia; epidural; lidocanine
开胸手术易引起低氧血症，双侧开胸对呼吸系统的影响更甚。严重时将导致细胞的不可逆损害及器官功能衰竭。因此避免开胸术中低氧血症是十分重要的问题。预防低氧血症的措施有很多，如提高吸入氧浓度，辅以PEEP等均可不同程度地减少低氧血症的发生。本文探讨了硬膜外利多卡因对双侧开胸引起的低氧血症的作用。
1 材料与方法
1.1 动物分组
选择20只健康、成熟wistar大鼠，体重250～350g，雌雄不拘。随机分为两组，利多卡因组(A组，n=10)：硬膜外腔置管并注入利多卡因；对照组(B组，n=10)：硬膜外腔置管并注入生理盐水。
, http://www.100md.com 1.2 模型制备及监测项目
所有动物用戊巴比妥钠35mg- kg-1腹腔内注射进行麻醉。通过气管切开，插入自制的气管导管(内径0.3～0.4mm，长度5cm)。取侧卧位于L3～4间隙行硬膜外穿刺留置导管1cm，并于皮下固定。两组大鼠均行左股动脉及尾静脉穿刺以监测平均动脉压(MAP)、血气及术中输入乳酸林格液10ml/(kg- h)。所有操作结束后将其连接于自制小动物呼吸回路中接受机械通气。静注泮库溴铵0.4mg.kg-1维持肌松。呼吸机(上海医疗设备厂：MODEL SC-5型电动电控呼吸机)的吸气峰压在开胸前定为15cmH2O(芬兰：Datex Capnomax UL TIMA Ⅲ型多功能监测仪)，吸入纯O2，呼吸比为1:1。机械通气稳定10min后取动脉血测血气(美国：IL1650型血气分析仪)，测量并记录潮气量VT(Godart呼吸流速描记仪)。利多卡因组经硬膜外导管按1ml.kg-1注入1%的利多卡因，对照组硬膜外导管注入等量生理盐水。10min后重复上述测量。两组大鼠均行经胸骨胸廓切开术，充分暴露双侧肺组织，10min后测定潮气量。将气道峰压升至20cmH20，10、30、60、120及180min后重复测量VT及血气。整个过程中持续监测MAP(日本：NIHON KOHDEN生命体征监护仪)，并间断腹腔内注射戊巴比妥钠(15mg.kg-1)、泮库溴铵(0.4mg.kg-1)维持麻醉与肌松。术毕经硬膜外导管注入染料并解剖证实导管位置。
, 百拇医药
1.3 统计方法
所有数据用平均值±标准差(
±s)表示。统计选用Macintosh的State Veiw 4.0计算机软件包的ANOVO进行分析。Scheff被用于组间及组内比较。P<0.05为有显著差异。2 结果
两组大鼠的体重无差异，术毕解剖证实导管位置正确。在相同的气道压力下(15cmH2O)，双侧开胸后潮气量由开胸前的14.7ml- kg-1显著下降至5.95ml- kg-1(P<0.01)，见附图。开胸后下降的潮气量经提高气道内压力(升至20cmH2O)而恢复至开胸前水平。对照组在开胸后血氧分压也随潮气量的下降而降低，由46.09kPa降至33.87kPa，见附表，且不随潮气量的增加而升高。但硬膜外利多卡因(A组)的PaO2却高于开胸前水平为52.42kPa，与对照组(B组)比较呈显著性的升高(P<0.01)。
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附表 开胸前及开胸增加气道压后各组PaO2、PaCO2、MAP的变化(
±s, kPa, n=26) 观察指标开胸前
开胸增加气道压
PaO2
A组
49.57±8.68
52.42±9.93**
B组
46.09±13.93
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PaCO2
Axeg
5.34±1.23
2.98±1.17
B组
5.43±1.23
5.20±1.93
MAP
A组
14.73±2.07
9.24±4.68
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B组
17.10±1.76
16.39±2.03
**组间比较, P<0.01 #组内比较, P<0.05MAP:平均动脉压
附图 开胸前后潮气量变化图 **组内比较, P<0.01
3 讨论
开胸手术对呼吸、循环系统的影响很明显，术后容易发生并发症。研究表明，对开胸患者行浅全麻并硬膜外阻滞可减少全麻药用量，增强麻醉效果，利于术后镇痛，降低并发症的发生率。但硬膜外利多卡因对术中血氧的影响研究的并不多。本研究结果显示，双侧开胸后所有动物的潮气量明显低于开胸前且伴有动脉血氧分压的明显下降。此PaO2的下降不能通过增加潮气量而改善。硬膜外腔注入利多卡因则可明显地改善低氧血症。单侧开胸后潮气量及肺顺应性均增加，而本研究结果显示，双侧开胸后潮气量明显下降，可能是由于开胸后胸腔负压消失，肺表面受大气压的直接作用，且双侧胸廓对肺组织的牵拉作用被解除，使呼气末肺组织不能维持正常的功能余气量(FRC)，呈过度呼气状态，即肺泡直径较正常时小，再膨胀时所需的压力相应增大[1]。机械通气与自主呼吸有所不同。自主呼吸时机体通过胸廓运动带动肺组织膨胀，肺泡内外气压差促使空气经气道吸入，同时胸内负压也有助于腔静脉血液回流，保持良好的肺组织血液灌注及最佳的通气/血流比值。机械通气时，肺组织膨胀是呼吸机压气入肺的结果，肺泡被动扩张，胸腔及肺泡内负压消失，肺泡壁血管受压，腔静脉回流减少，肺循环阻力增加。尽管肺泡有良好的充气量，流经肺泡毛细血管的血流却减少，通气/血流比值失调，影响气体交换。仰卧位双侧开胸后解除了胸廓前壁对肺组织的限制和连动作用，上侧肺组织在吸气相更易扩张[2]。血流灌注则相反，导致功能死腔量增加，动脉血氧分压下降。硬膜外阻滞复合全麻可有效抑制开胸所致的较强的应激反应，减轻对机体的损害。有学者认为，胸段硬膜外麻醉(TEA)本身即可增加肺组织血液由低氧区域向氧合较好区域的分流，从而进一步改善肺组织的换气功能[3]，其机理可能为，TEA直接增强肺组织的低氧性肺血管收缩(HPV)反应，其引起的心输出量、肺动脉压及静脉血氧分压的降低亦均可增强HPV反应[4、5、6]。Groeben[7]报道，利多卡因具有直接的气道平滑肌松弛作用，它还可以通过抑制炎性介质的释放、阻断迷走神经反射通路，使支气管平滑肌处于舒张状态，降低呼吸道阻力。Bromage则认为，可能是由于TEA引起血压下降通过颈动脉窦压力感受器作用的减弱降低迷走神经兴奋性，扩张支气管[2]。综上所述，双侧开胸可明显降低潮气量，同时动脉血氧分压亦明显降低，此降低的血氧分压不能通过增加潮气量所改善。硬膜外注入利多卡因可明显改善低氧血症。
, 百拇医药
参考文献
1.刘俊杰,赵俊主编.现代麻醉学.北京:人民卫生出版社,1997.33
2.Suki B. Partitioning of airway and lung tissue propertise:comparision of in situ and open-chest conditions. J. Appl. Physiol, 1995;861
3.Ishibe Y. The effect of thoracic epidural anethesia on hypoxicpulmonary vasoconstriction in dogs: analysis of the pressure-how curre.Anesth Analg, 1996;82:1049
4.Cheney FW, Colley PS. The effect of cardiac output on arterial blood oxygenation. Anesthesiology, 1980;52:492
, http://www.100md.com
5.Bennmof JL. Blunted hypoxic pulmonary vasoconstriction by increased vascular pressure. J. Appl. Physiol, 1975;38:846
6.Marshall C. Site and sensitivity for stimulation of hypoxic pulmonary vasoconstriction. J Appl. Physiol, 1983;55:711
7.Groeben H. Intravenous lidocaine and oral mexiletine block reflex bronchoconstriction in asthmatic subjects. Am J Respir Crit Care Med,1996;154:885
(2000-03-02收稿), 百拇医药