低溫對患者術(shù)后免疫功能的影響

摘要：手術(shù)室環(huán)境溫度對調(diào)控患者核心溫度起著重要的作用，在麻醉和手術(shù)過程中患者常發(fā)生輕度低溫，而低溫對患者術(shù)后的康復(fù)又會產(chǎn)生許多不利的影響，本文就手術(shù)期間低溫的發(fā)生機制以及低溫對免疫細胞和細胞因子的影響做一綜述。

關(guān)鍵詞：手術(shù)室溫度；低溫；免疫

低溫對患者術(shù)后免疫系統(tǒng)的影響已越來越受到臨床醫(yī)師的關(guān)注，手術(shù)室環(huán)境溫度對調(diào)控患者核心溫度起著重要的作用，在麻醉和手術(shù)過程中由于麻醉藥物或麻醉方法和患者暴露于寒冷的環(huán)境中而常發(fā)生輕度低溫。臨床上將低溫分為輕度低溫（33℃～35℃）、中度低溫（28℃～32℃）、深度低溫（17℃～27℃）、超深低溫（16℃以下），而在施行外科手術(shù)的患者中約50%～70%會發(fā)生輕度低溫[1]。而低溫又會對機體產(chǎn)生許多不利的影響，如寒顫、術(shù)后清醒延遲、凝血功能障礙、免疫功能低下等。本文就低溫對患者術(shù)后免疫功能的影響加以綜述。

1 手術(shù)期間的輕度低溫

手術(shù)室的溫度一般維持在18℃～26℃，患者進入手術(shù)室后，環(huán)境溫度可直接影響患者的體溫。在正常情況下，人體通過熱調(diào)節(jié)反應(yīng)可有效地維持體溫的相對穩(wěn)定。但在創(chuàng)傷、麻醉和手術(shù)情況下，正常的熱調(diào)節(jié)反應(yīng)喪失，體溫極易受環(huán)境溫度的影響。在麻醉誘導(dǎo)后，中心溫度有一次迅速而短期的降低，而且環(huán)境溫度越低，下降的幅度越大。在正常生理情況下，體內(nèi)的熱量并非平均分布，核心溫度Tc僅代表身體的一半（最多的是軀干和頭部），而外周溫度比Tc低2℃～4℃，這種Tc與皮溫的溫度差的調(diào)整可以以Tc的再分步來實現(xiàn)[2]。人體通過下丘腦對體溫進行調(diào)節(jié)。體內(nèi)外溫度感受器感受到冷、熱刺激，通過外周血管收縮或擴張，調(diào)節(jié)散熱和產(chǎn)熱平衡，維持體溫在正常范圍并維持核心溫度和外周溫度梯度。麻醉藥通過降低新陳代謝率、抑制血管收縮、消除寒戰(zhàn)及抑制低溫時的調(diào)節(jié)性機制影響正常的體溫調(diào)節(jié)，使體溫調(diào)節(jié)中樞反應(yīng)閾值范圍顯著增大至34.5℃～39℃，在此閾值范圍內(nèi)，麻醉患者呈變溫性，即核心溫度隨環(huán)境溫度變化而變化[3]。Matsukawa[2]及許多其他人推測這是由于患者與環(huán)境間有一個很大的溫度梯度而使熱量散失到環(huán)境中。Sessler等[4]表明這是由于熱量從中心再分布到外周部位，并且當(dāng)在誘導(dǎo)前將患者暴露于寒冷環(huán)境而造成溫度梯度加大時可使其得到增強。此外如果手術(shù)室環(huán)境溫度較低，創(chuàng)傷患者術(shù)野皮膚暴露面積再用碘酊、乙醇等冷消毒液進行皮膚消毒，或是胸、腹腔暴露的面積大，時間長，術(shù)中使用室溫液體沖洗體腔，均可造成患者體溫下降。因而，在寒冷的手術(shù)間環(huán)境中純熱量丟失以及伴隨的核心體溫的降低幾乎是難以避免的。此外由于免疫功能與臨床感染密切相關(guān)，中心體溫降低可增加免疫系統(tǒng)的抑制，降低細胞介導(dǎo)的免疫反應(yīng)，降低組織內(nèi)氧含量而引起傷口感染。因此維持合適的環(huán)境溫度并保持核心體溫穩(wěn)定是減輕免疫損傷，提高手術(shù)效果，減少術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生有效措施之一。

在患者麻醉期間，全身麻醉通過中樞和外周作用降低機體的體溫調(diào)節(jié)作用。麻醉劑可直接擴張外周血管，同時抑制中心溫控的血管收縮反應(yīng)，動靜脈短路的開放，中心熱流向末梢，消耗Tc，加之麻醉劑本身可降低代謝率的20%～30%，結(jié)果使熱丟失而降低Tc。

2 低溫對患者術(shù)后免疫功能的影響

2.1對免疫細胞的影響 免疫細胞中的淋巴細胞按免疫功能不同，可分為T淋巴細胞、B淋巴細胞和NK細胞等。T、B淋巴細胞又叫免疫活性細胞，參與特異性免疫應(yīng)答，其中T淋巴細胞主要參與細胞免疫應(yīng)答，B淋巴細胞主要參與體液免疫應(yīng)答。NK細胞又叫大顆粒淋巴細胞，參與非特異性免疫防御反應(yīng)，是機體重要的一線防御細胞，在免疫防御方面起重要作用。

圍手術(shù)期免疫系統(tǒng)具有特征性變化，許多已知因素會促進免疫變化，這些因素包括手術(shù)種類、手術(shù)持續(xù)時間、不同的麻醉方式、輸血以及神經(jīng)內(nèi)分泌變化[5]暴露到冷的環(huán)境中免疫系統(tǒng)的多種成分會受到影響，例如降低細胞介導(dǎo)的免疫力[6]，以及自然殺傷細胞活性[7]；降低胸腺細胞、脾細胞及CD4+細胞數(shù)量，抑制B淋巴細胞及T淋巴細胞功能[8-10]。低溫也與吞噬細胞的活性抑制包括多形核細胞移動性，超氧化物陰離子產(chǎn)物以及細菌殺傷力降低有關(guān)[7，11]。有報道認為[12]直腸溫度低于34.5℃時外周血淋巴細胞才減少。而Beilin等[13]在臨床試驗中得出圍手術(shù)期的輕度低溫（Tc降低大約1℃）使術(shù)后24h時T及B細胞受分裂素（ConA、PHA、PWM）刺激的增殖反應(yīng)受到有效抑制，其中ConA在術(shù)后48h抑制仍較明顯。

有動物試驗研究[14]認為，輕度低溫會誘導(dǎo)T細胞產(chǎn)生抗炎性細胞因子，而抑制前炎性細胞因子的產(chǎn)生。吞噬細胞在機體非特異性免疫反應(yīng)中起重要作用。許多臨床試驗認為輕度核心低溫抑制外周血單核細胞的分裂素增殖反應(yīng)、降低外周血白細胞數(shù)量以及其反應(yīng)性氧中間產(chǎn)物和抑制嗜中性粒細胞的非特異性氧化殺傷力及化學(xué)趨化性，其中包括其氧化爆破活力降低以及對急性期反應(yīng)蛋白和細胞因子的刺激反應(yīng)的降低。也有研究認為嗜中性粒細胞的噬菌性與溫度有相關(guān)性，當(dāng)溫度從41℃降到26℃時其細菌殺傷力也隨之降低[15]。自然殺傷細胞作為機體重要的一線防御細胞，在機體免疫防御方面起重要作用。在臨床隨機對照試驗[13]中證實輕度低溫對自然殺傷細胞的細胞毒性并無明顯影響。也有研究證明當(dāng)溫度低達（30～32）℃時抑制才更加明顯并較持久，但自然殺傷細胞的數(shù)量卻沒有明顯改變[16]。

2.2對細胞因子的影響 細胞因子是由機體多種細胞經(jīng)刺激而合成、分泌的一類具有廣泛生物學(xué)活性的小分子蛋白質(zhì)，通過結(jié)合細胞表面的受體發(fā)揮生物學(xué)活性，主要調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、參與免疫細胞分化發(fā)育、介導(dǎo)炎癥反應(yīng)和參與組織修復(fù)等。目前所知的細胞因子包括白介素、干擾素、腫瘤壞死因子、集落刺激因子、生長因子和趨化性因子。細胞因子中IL-2能夠促進T、B淋巴細胞增殖、分化，活化NK細胞，是各種免疫反應(yīng)的核心。IL-2主要由Thl類細胞產(chǎn)生，它是T細胞性細胞因子的生長因子及NK細胞強有力的激活劑，是各種免疫反應(yīng)的核心，在機體的免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)等方面都起著關(guān)鍵性的作用。而LI-10是以抑制為主的多效能的抗炎性細胞因子，其在保持機體前炎性細胞因子與抗炎性細胞因子之間的平衡中起重要的作用，其免疫調(diào)節(jié)作用依靶細胞不同而表現(xiàn)出雙向性，但其主要的生物學(xué)活性是起免疫抑制的作用，抑制Thl類細胞的增殖及前炎性細胞因子IL-2的生成[17]。研究表明機體處于免疫抑制狀態(tài)時表現(xiàn)為Th2類細胞因子產(chǎn)生方式（LI-2生成減少，LI-10生成增加）[18]。在所有的細胞因子中TNF-a、IL-1、IL-6和趨化性細胞因子又被稱為前炎性細胞因子，是啟動炎癥反應(yīng)的關(guān)鍵因子。而IL-10是以抑制為主的多效能的細胞因子，主要抑制前炎性細胞因子的產(chǎn)生及抑制T細胞產(chǎn)生IL-2，它與IL-4、IL-11組成三個主要的抗炎性細胞因子。機體作為一個動態(tài)平衡的生命系統(tǒng)，總是盡可能保持致炎因子與抗炎因子的平衡。IL-2是各種免疫反應(yīng)的核心，有研究認為嚴重創(chuàng)傷和手術(shù)后患者的細胞免疫降低與IL-2生成減少有密切關(guān)系。臨床試驗證實圍手術(shù)期輕度低溫導(dǎo)致術(shù)后24h IL-2分泌明顯降低[13]。這與以前所報道的術(shù)后IL-2分泌減少的說法相一致。因為IL-2是T細胞生長因子，主要由活化的Th（CD4+）細胞產(chǎn)生，免疫應(yīng)答和免疫調(diào)節(jié)等方面都起著關(guān)鍵性的作用，因此IL-2降低就會損傷機體的免疫防御機制以及增加感染易感性。在臨床試驗中發(fā)現(xiàn)，輕度低溫對TNF-a、IL-6的產(chǎn)生并無顯著影響，但卻顯著抑制IL-1β的生成[13]。而IL-1β被認為可以加速傷口愈合，這大概是由于它可誘導(dǎo)血管生成以及激活纖維細胞。因此，圍手術(shù)期低溫后傷口愈合延遲[19]至少部分是由于低溫患者IL-1β生成減少所致。

綜上所述，我國目前對低溫對患者術(shù)后免疫系統(tǒng)的影響已引起人們的關(guān)注。而已有研究證實輕度低溫使圍手術(shù)期免疫功能受到抑制。而臨床研究支持此理論的是：手術(shù)期間的低溫會增加傷口感染率延長住院時間[20]，幾乎所有的研究[4]均認為當(dāng)手術(shù)室環(huán)境溫度低于22℃時，患者核心溫度均降至36℃以下；但當(dāng)環(huán)境溫度高于22℃時，患者體溫變化的文獻報告不一致。Matsukawa等[4]發(fā)現(xiàn)手術(shù)室溫度在22℃～24℃時，能否保持核心溫度在36℃取決于年齡。而EL-Gamal等[21]認為環(huán)境溫度接近26℃，不管是年輕人還是老年人，都能有效地防止低體溫發(fā)生。因此，壽紅艷等[22]研究認為手術(shù)室溫度維持在22℃左右。所以低體溫的發(fā)生同環(huán)境溫度密切相關(guān)，我們應(yīng)注意圍手術(shù)期體溫監(jiān)護，這樣才有利于患者術(shù)后各項生理免疫功能的平衡以及患者術(shù)后的康復(fù)。

參考文獻：

[1]Forst RM .The etiology and management of inadvertent perioperative hypothermia[J].J chin Anesth ， 1995，7（8）：657-674

[2]Matsukawa T ， Sessler DI ， Sessler AM ， et al：Heat flow and distribution during induction of general anesthesia[J].Anesthesiology ， 1995， 82（3） ， 662-673.

[3]劉小穎，吳新民.圍手術(shù)期低體溫[J].中華麻醉學(xué)雜志，2003，9（23）：712-713.

[4]Seller DI .Perioperative heat balance[J].Anesthesiology ，2000，92（2）：578-596.

[5]Salo M .Effexts of anesthesia and surgery on the immune response[J].Acta Anaesthesiol Scand ， 1992，36，201-220.

[6]Muller HK ，Lugg DJ ，Quinn D .Cell mediated immunity in Antarctic wintering personnel 1991-1992[J].Immunol cell Biol ， 1995，13，316-320.

[7]Clardy CW ，Edwards KM ， Gay JC .Inereased susceptibility to infection in hypothermia Children ： Possible role of acquired neutrophil dysfunction[J].Pediatr Infect Dis ， 1985，4：379-382.

[8]Cheng GH ，Morrow-Tesch JL ，Beher DI ，et al .Immunosuppressio in mice induced by cold water stress [J].Brain Behav Immun ， 1990，4 ：278-291.

[9]Klein TW.stress and Infections[J].J Fla Med Assoc ， 1993 ，80 ：409-411 .

[10]Goundasheva D ， Andonova M ，Ivanov V .Changes in some parameters of the immune response in rats after cold stress [J].Zentralbl Veterinarmed B ， 1994 ， 41 ： 670-674 .

[11]Sung Y ， Akviotis V ， Barker C ， et al .Succeptibility of human and porcine neutrophils to hypothermia in vitro [J].Pediatr Res ， 1985 ， 19 ： 1044-1047 .

[12]Saito T ， Otsuka A ， Kurashima A ， et al . study of lumphocyte and NK tell activity during mild hypothermia theraph[J].No shinkei Geka ， 2001 ， 29（7） ：633-639 .

[13]Beilin B ， shavit Y ，Razumovsky J ，et al . Effects of mild perioperative hypothermia on cellular immune responses[J].Anesthesiology ， 1998 ， 89 ： 1134-1140 .

[14]Lee SL，Battistella FD， Gok .Hypothermia induces T-cell production of immunosuppressive cytokines[J].J Surg Res ， 2001，100（2） ： 150-153 .

[15]Wenish C ， Narzt E ， Sessler DI ， et al . Mild intraoperative hypothermia reduces production of reactive oxygen intermediates by polymorphonuclear . leukocytes [J].Anesth Analg ， 1996 ， 82（4）：810-816.

[16]Berr Eliyahu S ， shakhar G ，Rosenne E ， et al . Hypothermia in Barbiturate anesthetized rats suppresses naturall killer cell activity and compromises resistance to tumor metastasis[J]. Anesthesiology ， 1999 ， 91（3） ： 732-740 .

[17]McBride WT ， Armstrong MA . The anti-inflammatory response at cardiac surgery ： The importance IL-10[J].Acta Anaesthesiol Scand ， 1995 ， 105 ：166 .

[18]Mack VE ， Mclarter MD ， Naama HA ， et al . Dominance of T-helper 2-type cytokines after severe injury[J].Arch Surg ， 1995 ， 131 ：1303-1305 .

[19]焦志華，馬君志.麻醉、手術(shù)對腫瘤患者細胞免疫的影響[J].《國外醫(yī)學(xué)》麻醉與復(fù)蘇分冊 2002 ，23（5）：303-305.

[20]Kurz A ， Sessler DI ， Lenhardt R ： Perioperative normothermia to reduce the incidence of surgical wound infection and shorten hospitalization[J].N Engl J Med，1996， 334 ： 1209-1215. [21]El-Gamal N ， El-Kassabany N ， Frank SM ， et al .Age-related thermoregulatory differences in a warm operating room environment[J].Anesth Analg ， 2000 ， 90（3）： 694-698 .

[22]壽紅艷，徐旭仲，等.手術(shù)室環(huán)境溫度對老年人手術(shù)期間核心溫度變化的影響[J].實用醫(yī)學(xué)雜志，2005，21（6）：555-556.

編輯/哈濤