全麻患者术后寒战的研究进展

马崇皓, 张妙, 张林忠

(1山西医科大学麻醉学院; 2山西医科大学第二医院麻醉科, 山西 太原 030001)

麻醉后寒战(post-anesthesia shivering, PAS)是一种全麻术后常见的并发症, 是指为了提高机体产热, 部分或全身肌肉不自主的收缩。 PAS的定义是麻醉药诱导的温度调节抑制作用突然消失, 从而使寒战阈值趋于正常, 而机体体温仍处于阈值以下。 如果我们将麻醉后恢复期所有的非自主肌肉活动视为寒战, 那么PAS的发生率为34%, 而全身PAS的发生率在5%～65%之间[1]。 寒战对机体的影响包括增加氧耗量、高二氧化碳血症、延迟伤口愈合等。 研究发现大多数术后寒战是体温调节性的, 即由核心低温与动静脉分流血管收缩引起, 若机体不能代偿上述变化则会导致动脉血氧去饱和, 从而引发严重的低氧血症, 其中心输出量与氧耗量成比例增加, 但心肌缺血的发生却与寒战的相关性很低[2]。 除此之外寒战还会加重呼吸抑制、干扰机体废气排放、增高眼内压和颅内压、拉伸伤口造成疼痛等。 本文现将国内外有关全麻术后寒战发生的机制、相关因素及防治方法进行综述, 为提高患者舒适度及减少术后并发症提供理论依据。

1 PAS发生机制

早在1912年人们就意识到下丘脑是体温调节的主要部位, 但目前对于寒战的发生机制尚不明确。 根据机制不同主要可以分为2种, 即温度和疼痛。 Sessler[3]认为人体热量可以分为中央室和外周室, 其中中央室血流丰富, 温度较为稳定; 外周室血流及温度均受外界影响较大, 二者热量处于动态平衡状态, 共同维持机体体温。 在麻醉状态下, 由于交感神经受抑制, 血管对冷刺激的收缩反应降低, 使外周室温度迅速下降, 为保证机体正常生命活动, 中央室热量向外周室分布使得前者温度迅速下降, 从而刺激机体温度感受器产生寒战。 当体温低于某一特定数值时, 机体便会产热进行体温调控。 机体产热主要包括2种形式, 即寒战产热和非寒战产热。 研究发现棕色脂肪组织(brown adipose tissue, BAT)与非寒战产热密切相关, 且BAT活性与寒战之间存在明显的反比关系[4], 即BAT活性越高寒战发生的可能性越低。 这可以说明寒战产热与非寒战产热间存在着联系。 对于维持机体体温最重要的就是寒战产热。 此外药物的使用也被认为是导致PAS发生的原因之一。 有研究将92例骨科全麻患者随机分为高剂量瑞芬太尼组[0.25 μg/(kg·min)]和低剂量瑞芬太尼组[(0.05 μg/(kg·min)], 通过对比发现高剂量瑞芬太尼组术后寒战发生率(22%)高于低剂量组(4%)[5]。 有研究得出相同结论, 并且指出瑞芬太尼所导致的寒战并不是因为术中低体温, 而可能是因为高剂量瑞芬太尼导致患者急性阿片耐受、痛觉过敏及瑞芬太尼中原料甘氨酸对N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受体的刺激[6]。 相似的, Nakagawa等[7]指出高浓度的瑞芬太尼可以使鼻温轻度升高, 从而进一步证实瑞芬太尼引起的PAS与体温降低无明显关联。 近年来通过对骨科全麻手术患者进行监测发现脑电双频谱指数(BIS)与全麻术后寒战发生率呈正相关, 即BIS评分越高术后寒战发生率越高[8], 这说明寒战的发生与麻醉过程中患者镇静深度相关, 而BIS维持在40左右能最大限度的减少恢复期寒战的发生。

2 PAS易感因素

PAS的易感因素众多, 主要可以概括分为患者自身因素、麻醉因素及手术因素。

2.1 患者自身因素

一项研究[9]对不同性别的受试者进行降温处理, 从24 ℃开始每5 min降低5 ℃, 直至肌电图出现颤抖或温度达到9 ℃, 结果发现相对于男性而言, 女性受试者开始颤抖的温度较高, 感到凉爽的温度也较高。 这项研究揭示了对于冷暴露的反应存在着性别差异。 这种性别上的差异可以用热传递来解释, 牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)质量比是影响寒冷条件下热传递差异的重要因素。 BSA的增加会导致从人体到外周环境热损失的增加, 而研究发现女性体内BSA的含量略高于男性[10], 从而女性需要更多热量来补充相对增加的热损失。 此外, 瞬时受体电位M8(TRPM8)也参与了寒战的发生, TRPM8是离子通道蛋白TRPM家族中的一员, 是重要的冷觉感受器, 当环境温度低于26 ℃或薄荷醇存在情况下可被激活[11]。 TRPM8受体拮抗剂多用来进行治疗干眼症及偏头痛, 但近年来研究发现女性TRPM8受体对低温的敏感性高于男性, 因此当环境低温时, 相比于男性, 女性会首先感受到寒冷从而产生寒战[12]。 但也有研究报道称TRPM8参与了BAT的时钟基因调控, 从而促进BAT的生热作用[13], 因而术后寒战会因为非寒战产热的增加而减少, 这与前文所述不符。 综上, TRPM8对寒战产生的影响需要进一步深入研究。

除性别外, 年龄也是PAS发生的独立危险因素。 在对1340名患者进行PAS潜在因素的分析中发现, 年龄、核心低温及假体手术是3个主要的危险因素, 其中年龄是最重要的, 即随着年龄的增加, 寒战发生率逐渐降低[14]。 这是因为老年患者的血管平滑肌对一氧化氮敏感性减弱, 从而导致血管收缩功能减低, 对体温调节反应不活跃[15]。 这种低血管收缩功能似乎对机体有一定保护作用, 因为寒战的发生往往伴随着氧耗量的增加[1], 而低氧血症对于氧储备不足的老年患者是一种致命的打击。

2.2 手术因素

研究发现在接受重大外科手术的患者会在术后早期经历平均1.4 ℃体温调定点的升高, 且与手术时间呈正相关, 体温调定点的升高会促使寒战的产生并升高体温。 此外白细胞介素-6(IL-6)也会升高, 这提示组织损伤与应激也起到一定作用[16]。 骨科手术, 尤其是使用骨水泥的假体修复手术是发展PAS的独立危险因素, 其原因可能是骨水泥(聚甲基丙烯酸甲酯)激活CD4 T细胞活化, 促进IL-4、IL-17等细胞因子释放, 并且以单核细胞依赖的方式促进炎症反应[17]。 术后急性疼痛除可能会对机体造成呼吸, 循环等系统的不良反应外, 对术后寒战也有一定影响。 Kotera[18]通过对全麻下行剖宫产的患者进行随机给予50 mg氟比洛芬酯进行术后镇痛的回顾性观察研究发现, 使用氟比洛芬酯组PAS发生率(6.5%) 显著低于未使用者(25.5%), 表明术后疼痛促进了寒战的发生。

2.3 麻醉因素

麻醉对寒战发生的影响主要集中在用药方面, 在麻醉操作上影响不大。 瑞芬太尼是一种超短效μ阿片受体激动剂, 因代谢迅速多用于全麻期间的麻醉维持持续泵注。 如Jung等[6]研究所述, 瑞芬太尼可因急性阿片耐受、痛觉过敏及其原料甘氨酸对NMDA受体的刺激而产生PAS。 与之相反, 脂质乳化丙泊酚可以维持机体体温从而达到防止围术期体温过低而产生寒战的作用, 原因是脂质乳化可以为脂质代谢产生热量提供原料及大豆油可以刺激内皮及交感活性[19]。 此外, 麻醉前多需要严格的禁食水, 防止围手术期患者出现反流误吸, 而长时间的禁食水会导致低血糖的发生, 但在手术时由于操作刺激会激活交感神经升高血糖, 综合来看手术期间患者血糖处于一个大致正常状态。 研究发现血糖浓度每增加100 mg/dL, 颤抖阈值将增加1 ℃; 血糖浓度每降低31 mg/dL, 颤抖阈值降低1 ℃[20]。 总之, 低血糖会降低患者的寒战反应, 但也同时损害了其防寒能力。

3 预防方法

3.1 非药物预防

最常用的减少PAS的方法是在围手术期保暖, 其主要机制是通过保持体温高于颤抖阈值从而减少PAS的发生。 围术期保暖主要包括空气加温和电热加温。 研究发现2种加温方式均能有效减少术后寒战发生率, 与空气加温组相比(36.1 ℃), 电热加温组在手术结束时的体温降低率明显更高, 电热加温组的最终术中温度也显著降低(35.9 ℃), 但2个加温组在手术结束时均出现体温过低的情况(空气加温36%, 电热加温54%)[21]。 而仅术前至少30 min对拟行全麻的患者进行皮肤加温也同样能有效地降低术中低温暴露, 从而降低PAS的发生率[22]。 此外, 几乎所有患者在手术期间都需要进行静脉补液, 而每输入1 L室温晶体液可以使体温下降0.5 ℃, 因此对输入的液体进行加温也是必要的。

3.2 氯胺酮

氯胺酮是一类NMDA受体拮抗剂, 可以阻滞脊髓的多突触反射及抑制大脑某些区域的兴奋性神经递质传递, 并且可将上丘脑与边缘系统功能上相分开, 即表现为分离麻醉。 根据一项对1485名患者的meta分析中发现, 与安慰剂相比0.25～0.50 mg/kg的氯胺酮可以降低PAS的发生率, 但0.50 mg/kg的氯胺酮更容易出现幻觉[23]。 但这并不能说明小剂量的氯胺酮在预防PAS的同时还能降低其本身不良反应的发生率。 2013年一项随机对照试验发现麻醉诱导后接受0.1 mg/(kg·h)的患者相比于安慰剂组更容易出现PAS, 这可能是因为虽然极低剂量的氯胺酮可以抑制NMDA受体活性, 但其也可触发反弹增强NMDA受体活性, 而术中瑞芬太尼的使用会使NMDA电流增加, 从而出现寒战的发生[24]。

3.3 α2-受体激动剂

α2-受体主要分布于突触前神经末梢, 激活可以抑制去甲肾上腺素从神经元的释放, 而激活中枢神经系统突触后α2-受体则可以产生镇静和解交感的作用。 临床上常用的α2-受体激动剂主要是右美托咪定。 一项随机对照研究对132例子宫切除的患者随机分为安慰剂组及不同剂量的右美托咪定组, 结果发现相对于安慰剂组和0.5 μg/kg右美托咪定组, 0.75 μg/kg及1.0 μg/kg右美托咪定组可有效预防PAS, 且对麻醉后恢复无明显影响[25]。 这可能与右美托咪定激活儿茶酚胺引起BAT生热及通过NMDA受体抑制瑞芬太尼导致的痛觉过敏有关。

3.4 非甾体抗炎药

非甾体抗炎药可以通过阻止前列腺素合成、抑制免疫细胞分化、直接作用于伤害感受器等机制阻止疼痛的产生及传递。 按对不同组织细胞中COX-1及COX-2作用强度不同又可分为COX-1抑制剂、COX-2抑制剂、非选择性COX抑制剂, 其中帕瑞昔布钠是一种选择性COX-2抑制剂。 研究发现预防性给予帕瑞昔布钠可以对抗术后寒战的发生, 这表明COX-2-PGE2途径可能参与了寒战的发生, 动物实验也发现小鼠体内COX-2的过表达可增强发热反应, 而肌注帕瑞昔布钠后可使前者立刻转化为伐地昔布, 产生强效镇痛作用, 因此帕瑞昔布钠预防寒战可能与其镇痛作用有关[26]。

3.5 5-HT3受体阻滞剂

5-羟色胺(5-HT)是一种重要的神经递质, 主要通过色氨酸去羟基化和脱羧合成。 主要包括7种亚型, 其中5-HT3受体通过离子通道介导。 临床上主要用于预防和治疗麻醉后恶心呕吐, 最常用的药物包括昂丹司琼、格拉司琼和多拉司琼。 一项meta分析发现昂丹司琼对PAS有着预防作用且可以降低低血压的风险[27]。 这种预防PAS的作用似乎与体温无关, 研究发现常规昂丹司琼并不会降低受试者寒战阈值, 只有当极大剂量(243 ng/mL)时才出现对寒战阈值影响[28]。

3.6 曲马多

曲马多是人工合成的可待因类似物, 具有极弱的阿片受体亲和力, 依赖性小, 可以影响痛觉传递产生调节疼痛的作用。 一项meta分析发现接受曲马多的患者PAS的发生率显著低于安慰剂组, 且并未发现不良影响[29]。 研究发现其抗寒战作用主要与μ阿片受体相关, 并且可以抑制下丘脑去甲肾上腺素及5-HT3重吸收达到抗寒战的作用, 但相对于右美托咪定及帕瑞昔布钠, 曲马多不良反应如恶心、呕吐等发生率高[30]。 此外, 也有研究称曲马多的抗寒战作用与瑞芬太尼所致的痛觉过敏相关, 其机制可能是曲马多可以抑制中枢神经系统温度调节中心, 从而使热量散发到外周, 同时保持核心体温在寒战阈值之上[7]。

4 结语

PAS是全麻后常见的并发症, 寒战的发生会对患者的呼吸系统、循环系统、心理状况等产生一定影响, 严重者甚至会影响术后恢复、出现生命危险。 而围术期根据患者情况给予物理方法或适当的抗寒战药物可以有效减少PAS的发生, 从而提高患者舒适度及预后。