谈善*,吴国豪,虞文魁,李宁
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解放*普通外科研究所
胃肠功能障碍是外科术后常见且重要的并发症,其症状轻重不一,轻者无需治疗,重者可导致患者住院时间明显延长,甚至多器官功能障碍,严重影响患者的术后康复。目前,术后胃肠功能障碍的具体发病原因尚不清楚。但国内外对此进行了大量的研究。研究显示,手术方式、手术操作、内环境紊乱、麻醉或镇痛因素、血流灌注、炎性反应以及神经内分泌因素等众多因素参与了术后胃肠功能障碍的发生和发展。本文对国内外有关术后胃肠功能障碍的病因研究进行综述。
术后胃肠功能障碍是外科常见且重要的并发症,腹部手术后更为常见。患者遭受术后胃肠功能障碍时表现的临床症状轻重不一,主要表现为不同程度的腹胀、恶心、呕吐、腹泻及便秘等肠内营养不耐受所形成的消化道以及全身症状。术后胃肠功能障碍患者轻者无需治疗,重者可导致治疗措施难以奏效,甚至多器官功能障碍,严重影响患者的术后康复,给患者个人、家庭、医院以及社会带来了严重的负担。目前,术后胃肠功能障碍的具体发病病因尚不清楚。但国内外的研究结果显示,术后胃肠功能障碍是由手术应激导致的胃肠功能紊乱,与手术方式、手术操作、内环境紊乱、麻醉或镇痛因素、血流灌注、炎性反应以及神经内分泌因素等众多因素有关,这些因素单个或共同参与了术后胃肠功能障碍的发生和发展。
一、手术方式
手术方式和术后胃肠功能障碍的发生有着密切的关系。众所周知,传统的开腹手术患者通常伴有术后胃肠功能障碍,术后肠蠕动恢复时间一般较长,严重时有的甚至出现麻痹性肠梗阻等并发症。随着微创外科的发展,腹腔镜手术患者术后肠蠕动恢复时间明显提前,术后胃肠功能恢复加快,早期即可经口进食或肠内营养,患者的住院时间明显缩短。Zmora等回顾分析了例开腹结直肠手术患者(开腹组)和例腹腔镜结直肠手术患者(腹腔镜组)术后的鼻胃管再插入率;结果发现,开腹手术组鼻胃管再插入率高达18.4%,而腹腔镜组则为8.6%,两者差异具有统计学意义。荟萃分析结果显示,腹腔镜结直肠癌根治术较开腹手术患者术后肠蠕动时间平均提前0.95天,住院时间平均缩短2.64天。
目前的观点认为,腹腔镜手术患者术后胃肠功能恢复快的原因可能与腹腔镜手术引起的组织损伤小、炎性反应轻以及出血少等优势有关。但是,仅仅应用腹腔镜手术地这些优势来解释这一现象并不充分。众所周知,开腹手术与腹腔镜手术的一个重要区别就是手术时是否打开腹腔进行腹腔暴露。腹腔作为一个相对密闭的空间,开腹手术进行腹腔打开后,机体的完整性受到破坏,腹内部分脏器直接暴露于空气之中。研究显示,短时间的腹腔暴露即可引起全身炎性反应。而肠道在腹内所占表面积较大,特别是小肠,可能是腹腔暴露后较易受损的器官。进一步研究显示,腹腔暴露能导致肠黏膜屏障和肠道动力功能障碍,这种损伤和腹腔暴露的时间呈明显的正相关。因此,腹腔暴露可能是影响术后胃肠功能恢复的重要因素。
二、手术操作
术后胃肠功能障碍在腹部手术后尤为常见。手术操作对胃肠功能的影响已得到国内外的重视。临床上我们经常可以看到,非腹部手术后患者的胃肠道蠕动恢复时间较腹部手术后明显缩短。有时即使是腹部的一个非常小的手术,如胆囊手术或阑尾手术,患者术后的胃肠功能恢复时间也需2~3天;而在骨科,胸外科等大手术后患者的胃肠道功能恢复有的也只需2~3天时间。这些现象提示我们,手术操作对术后胃肠功能的恢复具有重要影响。研究显示,手术中对胃肠道的操作能引起胃肠道的炎性反应,导致胃肠道的动力功能下降;而手术操作同样也可以引起交感神经兴奋,导致胃肠道的迷走神经受到抑制,进而引起胃肠功能下降;手术操作也可能会引起胃肠道激素的释放或抑制,如胃动素、血管活性肠肽及降钙素基因相关肽等,这些激素的释放紊乱可进一步调节胃肠道的运动功能。
但是,需要提出的是,即使是相同的手术操作,术后胃肠功能恢复的时间也各不相同。一般来说,胃肠动力功能在腹部手术后恢复的顺序依次是:小肠、胃和结肠。小肠恢复最快,一般在数小时内即可恢复蠕动;胃的蠕动恢复则需要24~48h;结肠功能恢复最慢,术后需要在72h左右恢复蠕动。因此,术后胃肠功能障碍不仅是因为手术操作导致了肠道炎性反应或神经内分泌的调节进而引起胃肠功能的抑制,更是各种病理生理因素综合作用引起的胃肠道协调运动失调引起的胃肠功能障碍。
三、内环境紊乱
机体胃肠功能的正常发挥需要在稳定的内环境下进行。研究显示,酸碱、电解质代谢紊乱以及血糖过高或过低对胃肠功能都有影响。例如,低钾血症、低钠血症和低镁血症经常引起术后肠麻痹的产生;血糖高将延迟胃排空,血糖低则导致胃排空加快。另有研究表明,代谢或呼吸性酸中*同样也能延迟胃排空,而医源性高氯酸血症和术后胃肠功能障碍具有明显的相关性。目前有关围手术期内环境紊乱引起的胃肠功能障碍的各种原因已受到越来越多的
四、麻醉或镇痛因素
麻醉或镇痛因素主要包括麻醉或镇痛的方式和麻醉或镇痛中使用的相关药物。围手术期选择不同的麻醉或镇痛方式和麻醉或镇痛药物对术后胃肠功能恢复具有明显的影响。相比全身麻醉,胸段硬膜外麻醉对胃肠道功能影响较小,患者术后胃肠道恢复时间明显缩短。目前,加速康复外科提倡的多项举措能减轻手术应激,促进术后胃肠功能恢复,而硬膜外镇痛、合适的液体管理以及微创外科被认为是加速康复外科的关键举措。但是,有关硬膜外镇痛的优势目前还是具有争议,特别是在微创外科中的使用。有研究显示,患者术后不使用硬膜外镇痛反而具有更好的术后恢复,甚至使用了硬膜外镇痛反而延缓了患者的术后恢复。Hübner等将例腹腔镜结直肠手术患者随机分为硬膜外镇痛组和患者自控阿片类药物镇痛组,结果显示两组患者术后的平均住院时间分别为5天和7天,差异无明显统计学意义。因此,不同的麻醉或镇痛方式对术后胃肠功能具有不同的影响,但具体的影响因素可能和多种因素有关,研究结果也并不统一。
目前,术中麻醉或术后的镇痛药物通常选择的是阿片类药物。阿片类药物对胃肠道动力功能具有直接或间接的抑制作用,它能导致胃肠运动功能下降甚至便秘的产生。阿片类镇痛药物具有中枢效应,能导致恶心、呕吐。虽然胃肠道功能同时受到中枢和脊髓神经的调控,但是阿片类镇痛药物引起的胃肠功能障碍主要是通过肠道的阿片受体来起作用的。当肠道肌层的突触前神经元上的阿片类受体被激活后,传送信号并导致肠道停止运动或减少肠道蠕动波的产生。除了阿片类药物,还有很多其他麻醉或镇痛过程中使用的药物,如氟烷、安氟醚以及肾上腺素激动剂等都能直接或间接的引起胃肠道功能障碍。另外,需要提出的是,术后镇痛效果对胃肠功能也是一项重要的影响因素。术后镇痛效果欠佳,疼痛会引起机体中枢神经反射,进而引起神经内分泌反应,刺激胃肠道相关激素的释放以及迷走神经的激活或抑制,最终影响胃肠功能。
五、血流灌注
肠道对全身的血流变化非常敏感。全身有效循环血容量不足时,机体通过自身的保护机制,首先减少皮肤,胃肠道等脏器的血流供应,来维持大脑等重要脏器的血流灌注。围手术期麻醉、腹腔镜气腹、术中液体丢失以及神经反射等各种因素都可能导致机体有效循环血流量的相对或绝对不足,使胃肠道存在着缺血风险,而围手术期的液体复苏有时也能引起肠道的缺血再灌注损伤,导致肠黏膜屏障受损和肠道动力功能下降,进而引起胃肠功能障碍。研究显示,围手术期目标导向的液体复苏治疗能有效改善肠道灌注,促进术后胃肠功能恢复。
六、炎性反应
炎性反应对术后胃肠功能障碍的影响已得到国内外专家的认可,目前已成为研究的热点。胃肠道不仅具有消化吸收功能,还具有抵御外来生物入侵或其他有*化学物质和排泄代谢废物的作用。肠道是机体较大的免疫器官,是具有很高灵敏性的固有免疫系统。肠黏膜特别是肠黏膜上的绒毛,对各种损伤非常的敏感,一旦肠黏膜损伤后将触发细菌易位导致局部和全身的炎性反应。此外,肠道外肌层具有大量白细胞,特别是肠道固有巨噬细胞。这些巨噬细胞是肠道免疫系统的重要组成部分。一旦受到外界有害刺激,如肠道操作、低氧或内*素,这些巨噬细胞将大量释放,并引起细胞因子、前列腺素、防御素、一氧化氮和活性氧族等相关炎性物质的大量释放,引起炎性反应的瀑布式反应。这时机体的促炎性和抗炎性系统将同时被激活,内皮细胞上聚集着黏附分子和其他一些细胞,特别是肥大细胞。这些细胞通过化学信号被招募到肠道损伤部位;炎性因子和炎性介质在肠道局部形成的肠道炎性反应可通过一系列细胞信号转导系统最终引起术后胃肠功能障碍,进而引起全身并发症。
围手术期很多措施均能引起肠道和全身的炎性反应,例如手术操作对肠管的挤压、牵拉,术后腹腔引流管的机械刺激等。手术作为一种损伤因素,是产生炎性反应的重要促炎性因素。研究显示,即使是简单的肠道手术操作即可引起肠道炎性细胞的激活,进而释放炎性细胞趋化因子或炎性介质,导致炎性瀑布式反应,最终引起胃肠功能障碍。Rychter等认为,手术操作对肠道的刺激所引起的肠道炎性反应与肠道动力功能障碍的持续时间和程度呈正相关。这种肠道的炎性反应是由肠道的损伤组织释放炎性介质或肠道内的细菌或其代谢产物跨越损伤的肠黏膜屏障后引起的,而这些损伤的信号是由肠道肌层的一氧化氮合酶或环氧化酶-2通路介导;进一步研究结果显示,通过抑制一氧化氮合酶或环氧化酶-2通路的相关物质,能明显改善术后胃肠动力功能。但炎性反应介导胃肠道功能障碍的机制复杂,尚需进一步研究。
七、神经内分泌因素
神经内分泌反应在术后胃肠功能障碍中起到了重要的作用。胃肠道自身具有内脏和外界双重神经的支配,同时具有众多内分泌腺体分泌胃肠激素,两者具有相互调节的作用,单独或共同调控胃肠道的运动功能。一般来说,神经反射引起的胃肠功能抑制取决于疼痛刺激的强度。手术时,皮肤切开或打开腹腔即可激活躯体神经纤维,这些神经纤维依次激活脊髓肾上腺素能神经反射。然后,肠道操作的机械刺激或腹膜传入神经反射将激活下丘脑和迷走神经背核神经,引起中枢去甲肾上腺素释放因子的释放。这些交感神经反射通过内脏神经或通过外周一氧化氮的释放来抑制迷走神经来达到抑制胃肠功能的目的。有动物实验研究表明,去甲肾上腺素释放因子拮抗剂能有效预防和治疗术后肠麻痹。此外,高位胸段硬膜外麻醉能通过阻止抑制传入神经元和传出神经反射以及改善内脏的血流来降低术后肠麻痹的产生。研究显示,通过早期肠内营养刺激副交感神经能改善胃肠动力并协调自主神经反射。另外,上述神经反射过程中通常伴有腺体的分泌,引起胃肠道激素的释放。机体通过胃肠道激素来进一步调节胃肠道运动功能。这些激素和神经递质相互影响,两者形成错综复杂的网络级联系统,通过神经内分泌反应共同影响胃肠道功能。
综上,术后胃肠功能障碍是临床常见且重要的并发症,严重影响患者的术后康复,是外科领域研究的热点。目前,国内外对术后胃肠功能障碍病因的探索取得了很大的进展。研究认为,手术方式、手术操作、内环境紊乱、麻醉或镇痛因素、血流灌注、炎性反应、神经内分泌因素等众多因素单个或共同参与了术后胃肠功能障碍的发生和发展。随着加速康复外科理念的不断深入,有关术后胃肠功能障碍的病因研究将越来越受到大家的