第六节　胸外科手术围术期呼吸生理

随着胸外科手术技术的不断发展，手术方式、手术范围、麻醉水平、术后监护的进一步完善，手术适应证不断扩大，老年患者、有心肺合并症者的手术数量越来越多，术后并发症也相应增多，因此了解围术期的呼吸生理变化，有助于提高手术的成功率、肺功能的恢复和患者的术后生命质量。

一、胸外科手术引起的生理紊乱

胸外科手术在胸部疾病，肺、食管、纵隔等疾病的治疗中占据及其重要的地位，尤其是恶性肿瘤的根治起着决定性的作用。但手术本身就是一种创伤，一种应激，势必对机体造成一定的损伤，引起一系列的病理生理改变。在最大程度治疗胸部疾病的基础上，最大限度地保护各项功能，特别是肺功能，使患者获得最大的收益。因此，了解手术引起的生理紊乱，以及胸外科术后最易出现的各种并发症，加强围术期的各项处理，使损害降低到最小，是每位胸外科医生不懈努力的方向。

剖胸手术中，术侧肺处于开放性气胸中，手术期间一系列物理和化学刺激，通过神经受体干扰呼吸与循环。一方面，术中胸腔负压不复存在，术侧肺萎陷，纵隔移向健侧；呼吸时健侧肺内压高于大气压，纵隔被推向术侧，部分呼出气进入术侧肺内使之扩张，导致周期性纵隔摆动和反常呼吸，使VA减少。气道阻塞或陷闭越严重，纵隔摆动与反常呼吸也越严重。另一方面术侧肺萎陷，使肺容量减少，气体交换障碍，且膈肌受到不同程度的损伤，更加重容量的降低，导致VE减少，通气血流比例降低，产生缺氧和CO2潴留。另外，由于麻醉药物的应用，呼吸中枢驱动减弱；肺本身的防御功能减退，易造成缺氧和肺水肿和感染发生。严重的纵隔摆动亦可使回心血量和心排血量减少；同时心肌应激性增加，容易诱发心律失常。

二、胸外科手术后并发症的影响因素

胸外科手术特点是时间长，创伤大，剖胸后胸腔内负压消失，对患者的心和肺功能造成明显的影响；而且胸腔内的手术操作带来的解剖和生理上创伤，使心肺功能明显下降，因此术后容易出现并发症。引起术后并发症的原因主要有下面几点。

（一）患者因素

1.年龄

随着年龄增大，手术风险增大，特别是75岁以上的老年人；高龄者肺功能减退，术后并发症的概率增高。

2.体重

相同肺功能的肥胖患者，特别是显著肥胖患者的手术风险大。组织间液量较少。对水，电解质的调节能力下降，容易发生内环境紊乱和肺水肿。胸部的黏性和惯性阻力显著增加，容易发生呼吸衰竭。横膈上移和FRC减小，术后容易发生肺淤血的感染。手术难度和创伤较大，发生多种并发症的机会较多。

3.身高

身高较高的患者肺活动范围大，手术对膈肌功能的影响小。

4.营养状况

血红蛋白、血浆白蛋白浓度和内环境状况是影响手术的主要因素，特别是低钾、低镁、碱中毒，高血糖也必须纠正。

5.运动能力

有些患者单纯从肺功能参数判断，可能不容易耐受手术，但若患者经常劳动或锻炼、腹式呼吸较好、可较容易地爬3楼、6分钟步行试验的距离较长，则多能够耐受手术。若能进行运动试验，客观测定最大氧耗量，则价值更大。

6.吸烟史

长期吸烟可使支气管黏膜的纤毛受损、变短，影响纤毛的清除功能。此外，黏膜下腺体增生、肥大，黏液分泌增多，成分也有改变，容易阻塞细支气管，容易出现术后呼吸道分泌物的引流不畅。

7.伴随疾病

合并有心脑血管疾病、糖尿病、贫血等术后发生并发症可能性大。

（二）手术因素

1.手术类型

急诊手术相对择期手术，因为时间紧急，不能做充分的术前准备和治疗，使机体达到最佳状态，术后并发症的可能性明显增加。

2.手术范围

肺部分切除必然导致肺容积减小和限制性通气功能减退，但健康肺代偿性容积会增多。健康肺代偿性容积增多。肺组织切除过多，如一侧肺全切除后可对呼吸循环系统造成较大的损害，并发症增多。而食管、纵隔等手术可引起胸腔胸膜的损伤，胸膜粘连等导致的限制性通气功能障碍。

3.手术方式

常规开胸手术的创伤较大，而微创的胸腔镜下手术对患者的创伤较小，术后恢复时间短，并发症相对减少。

4.手术时间

如长时间采取健侧卧位，由于重力关系，位于下部的健侧肺处于高灌注、低通气，容易引起肺水肿。

5.输血量

因胸外科手术范围较大，剥离面广，容易出血和渗血，因此，输血是开展胸外科手术的基本条件之一。但输血可传播肝炎和艾滋病等多种疾病，输血引起的不良反应如过敏以及非感染性免疫中介反应偶有发生；近年来研究还表明，围术期输血会抑制机体免疫功能，导致术后感染并发症的发生率及恶性肿瘤的复发率增加。

（三）麻醉因素

全身麻醉可抑制呼吸中枢，减少肺活量，致小气道陷闭，引起通气血流比例失调；抑制黏膜上皮细胞纤毛功能；合并使用的阿片类、镇静剂、肌松剂等亦可抑制呼吸中枢或神经肌肉功能。

三、胸外科手术后常见肺部并发症

1.肺部感染

①手术后由于麻醉、镇痛药物或伤口疼痛等原因抑制低位肺组织通气；②淤积性：术后多采用平卧位，活动量明显减少；③术后伤口疼痛等原因使患者呼吸幅度明显减小，V50、V25明显减小，致周边小气道的引流差；④咳嗽反射、吞咽反射或其他呼吸道的自然防御机制，口咽部分泌物吸入或胃-食管反流的机会增加；⑤呼吸道分泌物引流不畅，如PEF<3L／min、术后咳痰能力明显下降时容易发生，这些因素常诱发肺部感染，此时以改善引流和加强呼吸管理为主要治疗手段，适量应用抗生素，并进行痰培养。另有部分患者1周后发病，多为医院内耐药菌感染，治疗比较困难。

2.呼吸衰竭

①肺是人体内最易受伤的器官之一，胸外科手术多数对肺是直接的损伤，术后VC、MVV均有明显减少，6周后才逐渐恢复；②在老年、慢性呼吸系疾患（如COPD、支气管哮喘）、肥胖等存在肺功能减损的情况时，术后即可产生严重通气不足；③膈肌功能受到抑制，胸外科手术多引起膈肌活动减弱，膈肌是主要的呼吸肌，通气功能明显减低；④麻醉因素等引起的呼吸抑制，对肺组织顺应性（lung compliance）、功能残气量（functional residual capacity，FRC）等均有消极影响，使V／Q失调加重、Qs／Qt增加等，呼吸衰竭的发生率很高。但通过积极的防治还是能显著降低呼吸衰竭的发生率。如术前治疗中给予呼吸道解痉平喘治疗消除可逆的因素，改善一般状况及营养状况，针对那些合并有肺部基础疾病（如COPD、支气管扩张等）的患者可适当预防性应用抗生素治疗，术前戒烟，并加强锻炼，提高肌力，练习腹式呼吸，对于高危人群术后早期给予无创正压通气等措施。

3.肺水肿

多在术后数小时内至数天内发生。由于应激反应，机体分泌糖皮质激素（移植患者常规应用）和抗利尿激素增多，肾素-血管紧张素-多醛固酮系统（rennin-angiotensin-aldosterone ystem，RAS）兴奋，患者重吸收纳、水增多；同时因麻醉药容易导致血管张力和血压下降，因此，临床上倾向于输液过多、过快，故容易发生肺水肿。在老年人，合并冠心病、高血压、肥胖的患者更多见、更容易发生肺水肿。肺部手术导致的肺血管床的减少，另外，余肺的突然复张亦可诱发肺水肿。必要时可给予PEEP模式的呼吸支持，严格限制摄入水量，利尿剂促进水分的排出，应用白蛋白提高胶体渗透压，改善肺水肿。

4.肺栓塞

是引起胸外科术后死亡的重要原因，约5%~15%的死亡源于严重的肺栓塞。手术创伤的应激反应引起的纤维蛋白溶解系统受到抑制，恶性肿瘤组织可分泌一些促进凝血功能的生物因子，术后过度脱水亦可引起肺部栓塞的发生，术后患者长时间卧床休息、肥胖高龄者或合并下肢静脉曲张易造成血流缓慢，加上静脉血管的受损等一系列因素引起肺栓塞的发生。术后应及早活动，对高危患者应常规检查D-二聚体，一旦怀疑应及早进行上述检查。对确诊患者或疑似的重症患者应及早给予抗凝治疗以及其他相应治疗，危重患者及早给予经验性溶栓治疗。

5.ARDS

与手术创伤的大小直接相关，多在术后48小时内发生。创伤、感染等可导致肺泡-毛细血管膜（alveolar-capillary membrane，ACM）的直接损伤，但主要是通过血液循环中多种效应细胞核炎症介质的参与，间接导致ACM的广泛损伤，形成急性肺损伤和ARDS。其主要病理生理改变为肺内Qs／Qt异常分流增加，临床表现为进行性呼吸窘迫和顽固性低氧血症，应早发现早治疗。

6.支气管哮喘发作

原有哮喘或慢性呼吸道疾病患者术前支气管舒张试验阳性者容易发病。可能与部分麻醉剂、肌松剂等诱发的组胺等炎症介质释放或迷走神经功能亢进、气管插管导致的气管黏膜损伤、手术创伤释放炎症介质等有关，迟发者可能与感染有关。强调术前积极防治，在高危患者，除一般平喘治疗外，需全身应用糖皮质激素3~5天，必要时给予抗生素。

7.支气管胸膜瘘

近年来发生率明显下降，最主要的原因是手术操作中的疏忽，治疗原则是彻底引流、及时关闭瘘口和消灭残腔。

8.呼吸道分泌物引流不畅

痰液阻塞是胸外科术后肺部并发症发生的基础和核心，主要发生于术后数天内，在麻醉剂等药物作用未消失或疼痛比较明显的情况下发生机会较多。在老年，体弱的患者和存在慢性呼吸道疾患、合并呼吸功能减退的患者容易发生，特别是峰流速<3L／s、患者咳痰能力明显下降时更容易发生。分泌物阻塞气管导致窒息，或严重高碳酸血症和呼吸抑制；阻塞支气管导致肺膨胀不全或肺不张；阻塞周边小气管导致低氧血症和肺感染。随着老年患者的增多，该类并发症的发生率也逐渐增加，特别是COPD患者。清除分泌物以患者自行排痰为主，辅以药物稀释痰液，如患者均为无效咳嗽，不能有效排除痰液，可给予气管镜吸痰，必要时可行人工气道辅助排痰。

随着胸外科手术技术的不断发展和日益成熟，围术期治疗和术后监护的完善，手术适应证不断扩大，进一步减少并发症，提高了患者术后生命质量和生存期，很多以往无手术指征的高龄和低肺功能水平患者亦得到了良好的治疗。但肺功能在胸外科领域的应用，术前术后的指导作用，尚有待进一步深入研究。

（王韡旻）

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