全麻患者術后寒戰的研究進展

馬崇皓, 張妙, 張林忠

(1山西醫科大學麻醉學院; 2山西醫科大學第二醫院麻醉科, 山西 太原 030001)

麻醉后寒戰(post-anesthesia shivering, PAS)是一種全麻術后常見的并發癥, 是指為了提高機體產熱, 部分或全身肌肉不自主的收縮。 PAS的定義是麻醉藥誘導的溫度調節抑制作用突然消失, 從而使寒戰閾值趨于正常, 而機體體溫仍處于閾值以下。 如果我們將麻醉后恢復期所有的非自主肌肉活動視為寒戰, 那么PAS的發生率為34%, 而全身PAS的發生率在5%～65%之間[1]。 寒戰對機體的影響包括增加氧耗量、高二氧化碳血癥、延遲傷口愈合等。 研究發現大多數術后寒戰是體溫調節性的, 即由核心低溫與動靜脈分流血管收縮引起, 若機體不能代償上述變化則會導致動脈血氧去飽和, 從而引發嚴重的低氧血癥, 其中心輸出量與氧耗量成比例增加, 但心肌缺血的發生卻與寒戰的相關性很低[2]。 除此之外寒戰還會加重呼吸抑制、干擾機體廢氣排放、增高眼內壓和顱內壓、拉伸傷口造成疼痛等。 本文現將國內外有關全麻術后寒戰發生的機制、相關因素及防治方法進行綜述, 為提高患者舒適度及減少術后并發癥提供理論依據。

1 PAS發生機制

早在1912年人們就意識到下丘腦是體溫調節的主要部位, 但目前對于寒戰的發生機制尚不明確。 根據機制不同主要可以分為2種, 即溫度和疼痛。 Sessler[3]認為人體熱量可以分為中央室和外周室, 其中中央室血流豐富, 溫度較為穩定; 外周室血流及溫度均受外界影響較大, 二者熱量處于動態平衡狀態, 共同維持機體體溫。 在麻醉狀態下, 由于交感神經受抑制, 血管對冷刺激的收縮反應降低, 使外周室溫度迅速下降, 為保證機體正常生命活動, 中央室熱量向外周室分布使得前者溫度迅速下降, 從而刺激機體溫度感受器產生寒戰。 當體溫低于某一特定數值時, 機體便會產熱進行體溫調控。 機體產熱主要包括2種形式, 即寒戰產熱和非寒戰產熱。 研究發現棕色脂肪組織(brown adipose tissue, BAT)與非寒戰產熱密切相關, 且BAT活性與寒戰之間存在明顯的反比關系[4], 即BAT活性越高寒戰發生的可能性越低。 這可以說明寒戰產熱與非寒戰產熱間存在著聯系。 對于維持機體體溫最重要的就是寒戰產熱。 此外藥物的使用也被認為是導致PAS發生的原因之一。 有研究將92例骨科全麻患者隨機分為高劑量瑞芬太尼組[0.25 μg/(kg·min)]和低劑量瑞芬太尼組[(0.05 μg/(kg·min)], 通過對比發現高劑量瑞芬太尼組術后寒戰發生率(22%)高于低劑量組(4%)[5]。 有研究得出相同結論, 并且指出瑞芬太尼所導致的寒戰并不是因為術中低體溫, 而可能是因為高劑量瑞芬太尼導致患者急性阿片耐受、痛覺過敏及瑞芬太尼中原料甘氨酸對N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體的刺激[6]。 相似的, Nakagawa等[7]指出高濃度的瑞芬太尼可以使鼻溫輕度升高, 從而進一步證實瑞芬太尼引起的PAS與體溫降低無明顯關聯。 近年來通過對骨科全麻手術患者進行監測發現腦電雙頻譜指數(BIS)與全麻術后寒戰發生率呈正相關, 即BIS評分越高術后寒戰發生率越高[8], 這說明寒戰的發生與麻醉過程中患者鎮靜深度相關, 而BIS維持在40左右能最大限度的減少恢復期寒戰的發生。

2 PAS易感因素

PAS的易感因素眾多, 主要可以概括分為患者自身因素、麻醉因素及手術因素。

2.1 患者自身因素

一項研究[9]對不同性別的受試者進行降溫處理, 從24 ℃開始每5 min降低5 ℃, 直至肌電圖出現顫抖或溫度達到9 ℃, 結果發現相對于男性而言, 女性受試者開始顫抖的溫度較高, 感到涼爽的溫度也較高。 這項研究揭示了對于冷暴露的反應存在著性別差異。 這種性別上的差異可以用熱傳遞來解釋, 牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)質量比是影響寒冷條件下熱傳遞差異的重要因素。 BSA的增加會導致從人體到外周環境熱損失的增加, 而研究發現女性體內BSA的含量略高于男性[10], 從而女性需要更多熱量來補充相對增加的熱損失。 此外, 瞬時受體電位M8(TRPM8)也參與了寒戰的發生, TRPM8是離子通道蛋白TRPM家族中的一員, 是重要的冷覺感受器, 當環境溫度低于26 ℃或薄荷醇存在情況下可被激活[11]。 TRPM8受體拮抗劑多用來進行治療干眼癥及偏頭痛, 但近年來研究發現女性TRPM8受體對低溫的敏感性高于男性, 因此當環境低溫時, 相比于男性, 女性會首先感受到寒冷從而產生寒戰[12]。 但也有研究報道稱TRPM8參與了BAT的時鐘基因調控, 從而促進BAT的生熱作用[13], 因而術后寒戰會因為非寒戰產熱的增加而減少, 這與前文所述不符。 綜上, TRPM8對寒戰產生的影響需要進一步深入研究。

除性別外, 年齡也是PAS發生的獨立危險因素。 在對1340名患者進行PAS潛在因素的分析中發現, 年齡、核心低溫及假體手術是3個主要的危險因素, 其中年齡是最重要的, 即隨著年齡的增加, 寒戰發生率逐漸降低[14]。 這是因為老年患者的血管平滑肌對一氧化氮敏感性減弱, 從而導致血管收縮功能減低, 對體溫調節反應不活躍[15]。 這種低血管收縮功能似乎對機體有一定保護作用, 因為寒戰的發生往往伴隨著氧耗量的增加[1], 而低氧血癥對于氧儲備不足的老年患者是一種致命的打擊。

2.2 手術因素

研究發現在接受重大外科手術的患者會在術后早期經歷平均1.4 ℃體溫調定點的升高, 且與手術時間呈正相關, 體溫調定點的升高會促使寒戰的產生并升高體溫。 此外白細胞介素-6(IL-6)也會升高, 這提示組織損傷與應激也起到一定作用[16]。 骨科手術, 尤其是使用骨水泥的假體修復手術是發展PAS的獨立危險因素, 其原因可能是骨水泥(聚甲基丙烯酸甲酯)激活CD4 T細胞活化, 促進IL-4、IL-17等細胞因子釋放, 并且以單核細胞依賴的方式促進炎癥反應[17]。 術后急性疼痛除可能會對機體造成呼吸, 循環等系統的不良反應外, 對術后寒戰也有一定影響。 Kotera[18]通過對全麻下行剖宮產的患者進行隨機給予50 mg氟比洛芬酯進行術后鎮痛的回顧性觀察研究發現, 使用氟比洛芬酯組PAS發生率(6.5%) 顯著低于未使用者(25.5%), 表明術后疼痛促進了寒戰的發生。

2.3 麻醉因素

麻醉對寒戰發生的影響主要集中在用藥方面, 在麻醉操作上影響不大。 瑞芬太尼是一種超短效μ阿片受體激動劑, 因代謝迅速多用于全麻期間的麻醉維持持續泵注。 如Jung等[6]研究所述, 瑞芬太尼可因急性阿片耐受、痛覺過敏及其原料甘氨酸對NMDA受體的刺激而產生PAS。 與之相反, 脂質乳化丙泊酚可以維持機體體溫從而達到防止圍術期體溫過低而產生寒戰的作用, 原因是脂質乳化可以為脂質代謝產生熱量提供原料及大豆油可以刺激內皮及交感活性[19]。 此外, 麻醉前多需要嚴格的禁食水, 防止圍手術期患者出現反流誤吸, 而長時間的禁食水會導致低血糖的發生, 但在手術時由于操作刺激會激活交感神經升高血糖, 綜合來看手術期間患者血糖處于一個大致正常狀態。 研究發現血糖濃度每增加100 mg/dL, 顫抖閾值將增加1 ℃; 血糖濃度每降低31 mg/dL, 顫抖閾值降低1 ℃[20]。 總之, 低血糖會降低患者的寒戰反應, 但也同時損害了其防寒能力。

3 預防方法

3.1 非藥物預防

最常用的減少PAS的方法是在圍手術期保暖, 其主要機制是通過保持體溫高于顫抖閾值從而減少PAS的發生。 圍術期保暖主要包括空氣加溫和電熱加溫。 研究發現2種加溫方式均能有效減少術后寒戰發生率, 與空氣加溫組相比(36.1 ℃), 電熱加溫組在手術結束時的體溫降低率明顯更高, 電熱加溫組的最終術中溫度也顯著降低(35.9 ℃), 但2個加溫組在手術結束時均出現體溫過低的情況(空氣加溫36%, 電熱加溫54%)[21]。 而僅術前至少30 min對擬行全麻的患者進行皮膚加溫也同樣能有效地降低術中低溫暴露, 從而降低PAS的發生率[22]。 此外, 幾乎所有患者在手術期間都需要進行靜脈補液, 而每輸入1 L室溫晶體液可以使體溫下降0.5 ℃, 因此對輸入的液體進行加溫也是必要的。

3.2 氯胺酮

氯胺酮是一類NMDA受體拮抗劑, 可以阻滯脊髓的多突觸反射及抑制大腦某些區域的興奮性神經遞質傳遞, 并且可將上丘腦與邊緣系統功能上相分開, 即表現為分離麻醉。 根據一項對1485名患者的meta分析中發現, 與安慰劑相比0.25～0.50 mg/kg的氯胺酮可以降低PAS的發生率, 但0.50 mg/kg的氯胺酮更容易出現幻覺[23]。 但這并不能說明小劑量的氯胺酮在預防PAS的同時還能降低其本身不良反應的發生率。 2013年一項隨機對照試驗發現麻醉誘導后接受0.1 mg/(kg·h)的患者相比于安慰劑組更容易出現PAS, 這可能是因為雖然極低劑量的氯胺酮可以抑制NMDA受體活性, 但其也可觸發反彈增強NMDA受體活性, 而術中瑞芬太尼的使用會使NMDA電流增加, 從而出現寒戰的發生[24]。

3.3 α2-受體激動劑

α2-受體主要分布于突觸前神經末梢, 激活可以抑制去甲腎上腺素從神經元的釋放, 而激活中樞神經系統突觸后α2-受體則可以產生鎮靜和解交感的作用。 臨床上常用的α2-受體激動劑主要是右美托咪定。 一項隨機對照研究對132例子宮切除的患者隨機分為安慰劑組及不同劑量的右美托咪定組, 結果發現相對于安慰劑組和0.5 μg/kg右美托咪定組, 0.75 μg/kg及1.0 μg/kg右美托咪定組可有效預防PAS, 且對麻醉后恢復無明顯影響[25]。 這可能與右美托咪定激活兒茶酚胺引起BAT生熱及通過NMDA受體抑制瑞芬太尼導致的痛覺過敏有關。

3.4 非甾體抗炎藥

非甾體抗炎藥可以通過阻止前列腺素合成、抑制免疫細胞分化、直接作用于傷害感受器等機制阻止疼痛的產生及傳遞。 按對不同組織細胞中COX-1及COX-2作用強度不同又可分為COX-1抑制劑、COX-2抑制劑、非選擇性COX抑制劑, 其中帕瑞昔布鈉是一種選擇性COX-2抑制劑。 研究發現預防性給予帕瑞昔布鈉可以對抗術后寒戰的發生, 這表明COX-2-PGE2途徑可能參與了寒戰的發生, 動物實驗也發現小鼠體內COX-2的過表達可增強發熱反應, 而肌注帕瑞昔布鈉后可使前者立刻轉化為伐地昔布, 產生強效鎮痛作用, 因此帕瑞昔布鈉預防寒戰可能與其鎮痛作用有關[26]。

3.5 5-HT3受體阻滯劑

5-羥色胺(5-HT)是一種重要的神經遞質, 主要通過色氨酸去羥基化和脫羧合成。 主要包括7種亞型, 其中5-HT3受體通過離子通道介導。 臨床上主要用于預防和治療麻醉后惡心嘔吐, 最常用的藥物包括昂丹司瓊、格拉司瓊和多拉司瓊。 一項meta分析發現昂丹司瓊對PAS有著預防作用且可以降低低血壓的風險[27]。 這種預防PAS的作用似乎與體溫無關, 研究發現常規昂丹司瓊并不會降低受試者寒戰閾值, 只有當極大劑量(243 ng/mL)時才出現對寒戰閾值影響[28]。

3.6 曲馬多

曲馬多是人工合成的可待因類似物, 具有極弱的阿片受體親和力, 依賴性小, 可以影響痛覺傳遞產生調節疼痛的作用。 一項meta分析發現接受曲馬多的患者PAS的發生率顯著低于安慰劑組, 且并未發現不良影響[29]。 研究發現其抗寒戰作用主要與μ阿片受體相關, 并且可以抑制下丘腦去甲腎上腺素及5-HT3重吸收達到抗寒戰的作用, 但相對于右美托咪定及帕瑞昔布鈉, 曲馬多不良反應如惡心、嘔吐等發生率高[30]。 此外, 也有研究稱曲馬多的抗寒戰作用與瑞芬太尼所致的痛覺過敏相關, 其機制可能是曲馬多可以抑制中樞神經系統溫度調節中心, 從而使熱量散發到外周, 同時保持核心體溫在寒戰閾值之上[7]。

4 結語

PAS是全麻后常見的并發癥, 寒戰的發生會對患者的呼吸系統、循環系統、心理狀況等產生一定影響, 嚴重者甚至會影響術后恢復、出現生命危險。 而圍術期根據患者情況給予物理方法或適當的抗寒戰藥物可以有效減少PAS的發生, 從而提高患者舒適度及預后。