异氟烷麻醉下不同CO2气腹压对小型猪呼吸系统的影响

王　月，刘　涛，张　华，张建涛，张士霞，王洪斌（东北农业大学动物医学学院，黑龙江哈尔滨150030）



异氟烷麻醉下不同CO2气腹压对小型猪呼吸系统的影响

王月，刘涛，张华，张建涛，张士霞，王洪斌
（东北农业大学动物医学学院，黑龙江哈尔滨150030）

摘要：选取16头健康小型猪随机分为A、B、C、D 4组，分别以0 mmHg、10 mmHg、12 mmHg、15 mmHg的气腹压进行充气腹试验，通过监测脉搏血氧饱和度、呼吸末二氧化碳分压及气道峰压来探讨不同CO2气腹压力对小型猪呼吸系统的影响。结果显示，A组试验猪脉搏血氧饱和度、呼吸末二氧化碳分压及气道峰压均保持平稳，B、C、D组试验猪脉搏血氧饱和度呈下降趋势，呼吸末二氧化碳分压及气道峰压呈上升趋势。本试验确定了不同CO2气腹压对小型猪呼吸系统的影响程度是D组＞C组＞B组。表明在小型猪长时间腹腔镜手术充气腹时，为获得足够术野和操作空间的同时，应尽量降低气腹本身对机体呼吸系统的影响，选用10～12 mmHg的气腹压值为宜，不应超过15 mmHg。

关键词：CO2；气腹压；小型猪；呼吸系统

腹腔镜手术较传统开腹手术具有手术视野清晰、创口小、出血少、组织损伤小、疼痛反应轻和术后恢复快等优点，已经普遍应用于临床，并在兽医领域有了一定的发展［1］。为了得到有利于手术操作的足够视野，常向腹腔内注入气体使腹壁与腹腔内脏器分离。CO2以其不易燃、不易爆，不易形成气栓、高弥散性、溶解度高，以及吸收后易经肺脏排出等优点，成为目前临床中使用最广泛的充气腹气体。腹腔内注入的气体越多，视野越开阔，脏器暴露得就越充分，就越利于手术的操作，但过高的气腹压会压迫膈肌从而影响呼吸。同时，由于CO2的高弥散性和高溶解度，可导致动脉血二氧化碳浓度增高，从而引起高碳酸血症，随着气腹压力的升高，加速了CO2弥散入血导致呼吸性酸中毒的可能。随着腹腔镜手术广泛开展，气腹对机体的影响越来越受到广大学者的关注。已有研究表明，不同的气腹压、不同的气腹维持时间会对动物生理机能产生不同的影响［2-3］。由于小型猪在比较医学中的广泛应用，本试验通过对四种不同气腹压值进行对比研究，探讨不同气腹压长时间CO2气腹对小型猪呼吸系统的影响，以便在今后进行小型猪腹腔镜手术时选择较理想的气腹压值来确保手术的安全性。

1　材料与方法

1.1试验动物广西巴马小型猪16头，雌雄各半，4～6月龄，体重20～25 kg，身体状况良好。随机平均分成4组进行试验，即A组（气腹压值为0 mmHg）；B组（气腹压值为10 mmHg）；C组（气腹压值为12 mmHg）；D组（气腹压值为15 mmHg）。试验前禁食24 h，禁水12 h。

1.2麻醉与保定试验前半小时让其随意运动使其排出粪尿，脐部及股内侧剃毛擦洗。耳后肌肉注射阿托品（0.04 mg/kg体重）、氯胺酮（10 mg/ kg体重），15 min后经耳缘静脉缓慢推注丙泊酚（2.0 mg/kg体重），至四肢肌肉松弛、下颌松弛并可将舌后头牵拉出口腔即可，迅速行气管内插管，并连接麻醉呼吸机，设置潮气量（Vt）10 mL/ kg，呼吸频率15 bpm，氧流量1 L/min，呼吸比2∶1，异氟烷吸入浓度为2%维持麻醉。行仰卧保定，常规消毒后盖无菌手术创巾隔离，同时连接重症监护仪及呼吸传感器。试验过程中空调温度设置为25℃。

1.3建立CO2气腹用巾钳将脐部的皮肤提起，垂直刺入Veress气腹针，确定气腹针进入腹腔后，连接全自动气腹机，向腹腔内以1 L/min的气流速度充入二氧化碳气体。将气腹压值分别设定为0 mmHg、10 mmHg、12 mmHg和15 mmHg，分别对脉搏血氧饱和度、呼吸末二氧化碳分压及气道峰压进行监测。

1.4呼吸系统的监测应用重症监护仪监测脉搏血氧饱和度（SpO2），连接呼吸传感器监测呼气末二氧化碳分压（PetCO2）、气道峰压（Ppeak）的变化。分别于气腹后0、30、60、90、120、150、180 min 7个时间点监测并记录以下指标：脉搏血氧饱和度（SpO2）、呼气末二氧化碳分压（PetCO2）、气道峰压（Ppeak）。

1.5数据统计与分析将数据用Excel 2007进行初步整理后，使用SPSS22.0软件的一般线性模型进行多因素两两相关有重复观察值方差分析，用S-N-K法分别进行组间和组内差异显著性比较，结果以X±S表示。

2　检测结果

2.1不同CO2气腹压对Ppeak影响的监测结果如图1所示，随着气腹压力的增大和气腹时间的延长，气道峰压值呈增高的趋势。在气腹后30 min时，C、D组气道峰压明显升高，之后虽有波动，但仍平稳的保持在较高水平，且显著高于同时相点A组各值（P＜0.05），其中D组30 min后各时相点值已几近正常范围的临界值。对气道峰压的影响程度为D组＞C组＞B组。

图1　不同CO2气腹压对Ppeak的监测结果

2.2不同CO2气腹压对PetCO2影响的监测结果

图2　不同CO2气腹压对PetCO2影响的监测结果

如图2所示，随着气腹压力的增大和气腹时间的延长，呼吸末二氧化碳分压呈上升的趋势。气腹后30 min，C、D组呼吸末二氧化碳分压均明显升高，之后均呈现缓慢上升的趋势，并保持在较高水平，且显著高于同时相点A组各值（P＜0.05），其中D组30 min后各时相点值已几近正常范围的临界值。对呼吸末二氧化碳分压的影响程度为D组＞C组＞B组。

2.3不同CO2气腹压对SpO2影响的监测结果

图3　不同CO2气腹压对SpO2影响的监测结果

如图3所示，各组脉搏血氧饱和度于气腹后变化均不显著。只是随着气腹压力的增大，脉搏血氧饱和度略有下降趋势，D组降低的最多，且在30 min时降到最低点；随气腹时间的延长，脉搏血氧饱和度略有波动，但总体保持平稳。脉搏血氧饱和度下降的程度为D组＞C组＞B组。

3　讨论

3.1不同CO2气腹压对Ppeak的影响气腹后，使膈肌上升，导致胸内压增高，使肺底部肺泡受压，导致肺的顺应性降低，气道阻力增大，气道压上升，功能残气量下降，潮气量及肺泡通气量减少，从而影响通气功能，膈肌每上抬1 cm，肺通气减少300 mL［4］。张溪英［5］研究认为，平卧位时气道峰压和气道平台压与气腹压呈正相关。Ogihara等［6］报道，气腹可造成呼吸系统顺应性下降、吸气阻力增大，使气道压和呼吸末二氧化碳分压升高。Rauh等［7］报道，气腹压从10 mmHg进一步升高至15 mmHg，呼吸系统顺应性进一步下降。Carolyn等［8］对腹腔镜手术呼吸力学的研究显示，气腹压控制在12～15 mmHg时吸气峰压升高18%，肺顺应性降低48%，潮气量降低33%，90%的患者需调整通气参数使Vt和PetCO2回到基础值水平，表明CO2气腹造成腹内压增高对患者肺机械学的影响非常明显。

3.2不同CO2气腹压对PetCO2的影响气腹后，肺泡有效通气量减少，从而引起呼吸末二氧化碳分压升高，另外，由于肺通气量下降，CO2潴留和大量CO2充入腹腔经腹膜吸收入血，导致低氧血症和高碳酸血症，也可使呼吸末二氧化碳分压升高。Puri等［9］报道，随着气腹时间的延长，呼吸末二氧化碳分压会逐渐升高，在终止气腹时达到高峰，放气后呼吸末二氧化碳分压值可基本恢复到气腹前的水平。严美娟等［10］报道，呼吸末二氧化碳分压于气腹后明显高于气腹前，且高气腹压组明显高于低气腹压组。

3.3不同CO2气腹压对SpO2的影响气腹后，腹内压增高时，肺顺应性则降低，气道压上升，由于功能残气量和肺总量降低，通气/血流失衡，使肺气体交换绝对量降低，最终影响肺脏的通气与换气功能，使处于自主呼吸状态的动物出现低氧血症［11］。国外大多数研究报道，心肺功能正常者，气腹前后虽有波动，但无统计学意义。但同时行气管插管，机械控制呼吸有利于保护呼吸道通畅和维持有效通气［12］，同时给予高浓度氧气，可以补偿因CO2气腹引起通气/血流比例失调和动静脉分流增加引起的氧合不全，使动脉血氧饱和度不至于明显下降。

3.4不同CO2气腹压对呼吸系统的影响综上所述，气腹主要是通过影响通气、氧合及酸碱平衡来影响呼吸系统的。本实验中，B、C、D组气腹后，呼吸末二氧化碳分压及气道峰压均较0 min时升高，之后趋于平缓，而脉搏血氧饱和度呈下降趋势；CO2气腹压对呼吸系统的影响程度为D组＞C组＞B组。这与相关研究结果［13-15］相一致，认为气腹后血氧饱和度变化不明显，呼吸末二氧化碳分压和气道峰压在气腹后迅速升高及随气腹压值的增加，CO2气腹对呼吸系统的影响也增加，气腹压力以10～12 mmHg为宜，不应超过15 mmHg。

参考文献：

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Effects of different carbon dioxidepressurepneumperitoneum on respiratory system in minipigs under isofluraneanesthesia

WANG Yue，LIU Tao，ZHANG Hua，ZHANG Jian-tao，ZHANG Shi-xia，WANG Hong-bin
（College of Veterinary Medicine，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，China）

Abstract：Sixteen healthy minipigs were randomly divided into four groups，which were named A，B，C and D.Carbon dioxide pneumperitoneum was established at 0，10，12，15 mmHg，respectively to explore the different effects on respiratory system by monitoring the saturation of pulse oximetry，end-tidal carbon dioxide pressure，and peak airway pressure .The result showed that CO2pneumperitoneum in group B，C and D caused a decrease of SpO2 and increase of PetCO2and Ppeak.The experiment determined that the effects of CO2pneumperitoneum on respiratory system were group D＞C＞B.Thus，the pneumperitoneum pressure should be set less than 15 mmHg and better within 10～12mmHg，which would cause less impact on respiratory system and gain enough operating space at the same time.

Key words：carbon dioxide；pneumperitoneum pressure；minipigs；respiratory system

中图分类号：S857.12

文献标志码：A

文章编号：0529- 6005（2016）03- 0104- 03

收稿日期：2014-12-31

基金项目：国家自然科学基金（31472245）

作者简介：王月（1989-），女，硕士生，研究方向为腹腔镜在兽医临床中的应用，E-mail：wangyuemooney@163.com

通讯作者：王洪斌，E-mail：hbwang1940@yahoo.com.cn

Corresponding author：WANG Hong-bin