馬曉貝 張學(xué)忠 張學(xué)勇
哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院麻醉科(哈爾濱150000)
各種物理因素和化學(xué)因素的不恰當(dāng)干預(yù)均會導(dǎo)致肺損傷,若得不到有效治療會造成呼吸功能不全甚至呼吸衰竭。肺損傷治療策略主要有藥物和機(jī)械通氣,但均未能有效的減少肺損傷的病死率,且對于藥物的使用劑量及時機(jī),機(jī)械通氣參數(shù)的設(shè)置等仍存在一定的爭議[1-2],因此有必要尋求其他有效的肺保護(hù)方法。有報道顯示,星狀神經(jīng)阻滯(SGB)可通過抑制炎癥反應(yīng),降低氧化應(yīng)激,抑制細(xì)胞凋亡,調(diào)節(jié)肺血管的舒縮活動以及維持機(jī)體自主神經(jīng)穩(wěn)態(tài)等機(jī)制發(fā)揮肺保護(hù)作用[3-7]。本文回顧了其在肺保護(hù)中的作用及機(jī)制。
星狀神經(jīng)節(jié)又稱頸胸神經(jīng)節(jié),由C3-C7發(fā)出的頸下交感節(jié)與第1 胸交感節(jié)構(gòu)成,主要支配頭頸、肩及上肢。SGB可減輕交感神經(jīng)活動的過度活躍,擴(kuò)張支配區(qū)域內(nèi)的血管,改善血液供應(yīng),主要用于治療復(fù)雜的區(qū)域疼痛綜合征和周圍血管疾病。傳統(tǒng)SGB 常選擇頸動脈、頸動脈結(jié)節(jié)和環(huán)狀軟骨作為解剖標(biāo)志,在C6或C7水平阻滯,但在盲探阻滯過程中容易出現(xiàn)氣胸、局麻藥中毒、神經(jīng)損傷等并發(fā)癥[8]。近年來,超聲引導(dǎo)下SGB 極大地提高了操作的安全性及準(zhǔn)確性[9]。
1.1 SGB 在呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷中的應(yīng)用機(jī)械通氣通??梢酝炀壬?,但它本身也可能導(dǎo)致肺組織損傷,稱為呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷。這種肺損傷部分是由于機(jī)械和氣壓損傷,還有部分是由于肺部炎癥過程引發(fā)的生物損傷。這種炎癥損傷主要是由于中性粒細(xì)胞的活性增強(qiáng),引起血管通透性增加而造成肺水腫[10]。研究表明[11],SGB 可抑制機(jī)體全身性炎癥反應(yīng)。黃再青等[5]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,SGB減輕了機(jī)械通氣兔的肺損傷,而且減少了丙二醛(malondialdehyde,MDA)和腫瘤壞死因(TNF)-α 血清濃度,認(rèn)為SGB 可以通過抑制炎癥因子的增加發(fā)揮肺保護(hù)作用。
1.2 SGB 在單肺通氣中的應(yīng)用單肺通氣是一種通氣方法,可以隔離兩側(cè)的肺部,并可在一側(cè)肺部進(jìn)行通氣。然而,這種類型的通氣是非生理性的,并且可能導(dǎo)致低氧血癥。發(fā)生原因主要是由于這種通氣方式會造成通氣血流比值失衡,引起肺內(nèi)分流量增加。缺氧性肺血管收縮(hypoxic pulmonary vasoconstriction,HPV)是肺循環(huán)缺氧狀態(tài)下的一種自我調(diào)節(jié)保護(hù)機(jī)制。肺臟可產(chǎn)生血管活性多肽,導(dǎo)致非通氣側(cè)肺小動脈收縮而增加肺血管阻力,減少非通氣側(cè)血流,使肺內(nèi)分流降低[12]。SGB 具有擴(kuò)張外周血管的作用,理論上可以抑制HPV。但在GUO 等[13]的臨床研究中發(fā)現(xiàn),SGB 對HPV 無明顯抑制作用,對單肺通氣期間產(chǎn)生的肺內(nèi)分流量影響不大,但有利于圍手術(shù)期一氧化氮等血管舒縮因子的調(diào)節(jié),減少術(shù)中低氧血癥的發(fā)生。劉洋等[14]在動物實(shí)驗(yàn)中也得出了同樣的結(jié)果。這就為圍手術(shù)期安全使用SGB 提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.3 SGB 在急性肺損傷的應(yīng)用急性肺損傷(acute lung injury,ALI)由于內(nèi)部和外部因素導(dǎo)致肺毛細(xì)血管彌漫性損傷,引起血管滲透性增強(qiáng)。其主要病理改變?yōu)榉嗡[,透明變性和肺不張,臨床上主要表現(xiàn)為呼吸窘迫和難治性低氧血癥。導(dǎo)致因素包括胃內(nèi)容物誤吸,放射性損傷,膿毒血癥,嚴(yán)重創(chuàng)傷,急性胰腺炎和藥物中毒等[15]。ALI本質(zhì)上被認(rèn)為是一種炎癥。氧化應(yīng)激也參與了ALI 的病理過程。當(dāng)機(jī)體暴露于有害刺激,會導(dǎo)致氧化還原過程失衡和氧化應(yīng)激,引起巨噬細(xì)胞激活和中性粒細(xì)胞的滲漏,中性粒細(xì)胞在肺中積聚,可能導(dǎo)致氧化劑介導(dǎo)的上皮損傷,而激活的吞噬細(xì)胞可釋放氧自由基,蛋白酶和炎癥因子,并激活炎癥反應(yīng),進(jìn)一步促進(jìn)炎癥因子的釋放,導(dǎo)致ALI[16]。
1.3.1 SGB 在鹽酸所致ALI 中的應(yīng)用當(dāng)機(jī)體吸入了有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)或有毒的煙霧,這些物質(zhì)作為一種呼吸道刺激物或者毒素,可導(dǎo)致氣道黏膜和肺實(shí)質(zhì)產(chǎn)生炎性介質(zhì),并引發(fā)級聯(lián)反應(yīng),造成肺組織的炎性損傷,并表現(xiàn)出肺水腫、肺泡出血等,引發(fā)ALI[17]。張雨等[18]選用鹽酸所致家兔急性吸入肺損傷模型,觀察血清及支氣管肺泡灌洗液中炎性因子的含量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),SGB 可降低促炎因子TNF-α、IL-6 的釋放,增加抗炎因子IL-10 的表達(dá),降低ALI的炎癥反應(yīng)而發(fā)揮肺保護(hù)作用。LIU 等[7]的研究結(jié)果也發(fā)現(xiàn),SGB 可以通過調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài),減輕全身炎癥反應(yīng),改善肺功能。
1.3.2 SGB 在膿毒癥致ALI 中的應(yīng)用膿毒癥主要由感染引起,其次是出血、創(chuàng)傷或腹部手術(shù),是一種可以影響機(jī)體多器官功能甚至危及生命的疾病。有報道指出[19],膿毒血癥通常伴有肺部炎癥,這種炎癥過程涉及到的炎癥細(xì)胞,主要是中性粒細(xì)胞,持續(xù)釋放介質(zhì),可以防止炎癥的消退,持續(xù)介導(dǎo)ALI。同時發(fā)現(xiàn),氧化應(yīng)激也可能參與了膿毒癥引發(fā)ALI 的病理過程。有研究發(fā)現(xiàn)[11],SGB 可以抑制機(jī)體全身性炎癥反應(yīng)。在CHEN 等[3]的研究中,通過盲腸穿刺結(jié)扎在大鼠中建立敗血癥誘導(dǎo)的ALI 模型,并用SGB處理這些大鼠。結(jié)果表明,SGB 減輕NF-κb 信號介導(dǎo)的炎癥反應(yīng),還可以抑制MPO 活性而降低氧化應(yīng)激反應(yīng),減輕了膿毒血癥所致的ALI。
2.1 SGB 對炎性因子的影響ALI 本質(zhì)上被認(rèn)為是一種炎癥。通常,機(jī)體內(nèi)促炎因子和抗炎因子的產(chǎn)生是均衡的,以維持生物體內(nèi)的穩(wěn)態(tài),當(dāng)這種平衡被外界刺激打破使,會導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的產(chǎn)生。張雪松等[20]的動物實(shí)驗(yàn)表明,SGB 可以增加抗炎因子白細(xì)胞介素(IL)-4 和IL-10 的含量,抑制促炎因子IL-2 和IL-6 的合成,降低鹽酸所致兔ALI 的炎性反應(yīng),發(fā)揮一定的肺保護(hù)作用。目前大多數(shù)研究認(rèn)為SGB 通過作用于下丘腦-垂體-腎上腺素軸調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能,進(jìn)而抑制單核-巨噬細(xì)胞、上皮細(xì)胞及間質(zhì)細(xì)胞活性,減少促炎因子的合成,還可以增加T 細(xì)胞數(shù)量和活性,使抗炎因子的釋放增加,發(fā)揮一定的抗炎作用[9,21]。
2.2 SGB 與氧化應(yīng)激氧化應(yīng)激的發(fā)生代表機(jī)體受到了刺激,體內(nèi)氧化還原過程失衡,而且氧化作用占了主要地位[22]。氧化應(yīng)激時,自由基等氧化中間產(chǎn)物在破壞入侵的病原體方面有積極作用,但它們的水平超出了機(jī)體的清除能力時,則表現(xiàn)出對機(jī)體的有害氧化作用。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)具有抗氧化作用,其活性高低可以評估機(jī)體的還原及修復(fù)能力。MDA 是脂質(zhì)過氧化的標(biāo)志物,其濃度大小可以反映了機(jī)體氧化應(yīng)激的程度。據(jù)報道,SGB 可以是機(jī)械通氣兔MDA 血漿濃度降低,而使SOD 活性升高,提示SGB 可以增強(qiáng)機(jī)體清除自由基的能力,減輕自由基損傷[5]。SGB 降低氧化應(yīng)激的機(jī)制尚未完全清楚,可能是SGB 后血管擴(kuò)張、血流增加,組織代謝產(chǎn)物易被迅速轉(zhuǎn)運(yùn),減輕炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激導(dǎo)致的組織損傷[11]。
2.3 SGB 與細(xì)胞凋亡細(xì)胞凋亡是一種生理性過程,是受基因控制的,是生物體進(jìn)行的一種自主而有序的細(xì)胞死亡,正常不會對機(jī)體造成病理性傷害。但當(dāng)病理性刺激誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡增加時,會導(dǎo)致細(xì)胞增生和凋亡過程嚴(yán)重失衡,對機(jī)體造成損傷。Bax 和Bcl-2 分別是Bcl-2 家族的典型促凋亡和抗凋亡成員。研究發(fā)現(xiàn),ALI 的發(fā)展中過程與肺泡上皮細(xì)胞的凋亡有關(guān),而且這種凋亡與NF-κB 的激活有關(guān)。NF-κB 的激活促使下游Bax 和Bcl-2 表達(dá),并由Caspase-3 誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡[23]。SGB 可通過上調(diào)Bcl-2 而減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡,這種抗凋亡作用似乎與抑制下丘腦- 垂體-腎上腺過度活躍有關(guān),也可能與通過抑制交感神經(jīng)系統(tǒng)過度活躍而減少兒茶酚胺釋放有關(guān)[5]。有報道顯示[4],SGB處理可以改善Bax 的表達(dá)并上調(diào)Bcl-2 水平,從而減少細(xì)胞凋亡,認(rèn)為SGB 可以減輕肺損傷。這種保護(hù)作用通過緩解因交感神經(jīng)活動過度活躍引起的循環(huán)障礙而抑制細(xì)胞凋亡產(chǎn)生的。
2.4 SGB 與血管舒縮因子一氧化氮(NO)具有舒張血管的作用,由血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生。內(nèi)皮素具有促血管平滑肌和內(nèi)皮細(xì)胞增殖的作用,而降鈣素基因相關(guān)肽(CGRP)可以抑制病理?xiàng)l件下內(nèi)皮素的合成與釋放,并拮抗內(nèi)皮素效應(yīng),是一種擴(kuò)血管物質(zhì)。肺血管的平滑肌及內(nèi)皮層分布有星狀神經(jīng)節(jié)的部分交感神經(jīng)節(jié)后纖維,這些纖維被阻滯后會分泌一些血管舒縮因子,調(diào)節(jié)肺血管的收縮和舒張[16]。據(jù)報道,SGB 增加NO 的含量,降低缺氧性肺動脈的平均肺動脈壓力,NO 還通過cGMP 介導(dǎo)抑制ET 的合成。同時,SGB 還可以增加CGRP 的含量[13]。因而認(rèn)為SGB 通過可以調(diào)節(jié)血管舒縮因子的含量從而調(diào)節(jié)肺血管的舒縮活動,減輕氧合指數(shù)的降低,發(fā)揮一定的肺保護(hù)作用。
2.5 SGB 對自主神經(jīng)系統(tǒng)的影響當(dāng)交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)之間的平衡受到創(chuàng)傷、休克等干擾時,會引起前者過度活躍,使自主神經(jīng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)向由交感神經(jīng)支配,將導(dǎo)致與交感神經(jīng)調(diào)節(jié)相關(guān)的疾?。?4]。交感神經(jīng)過度活躍會增加腎上腺素和去甲腎上腺素的血漿濃度,導(dǎo)致肺血管收縮以及毛細(xì)血管通透性過高,降低肺表面活性物質(zhì)的活性,并進(jìn)一步誘導(dǎo)肺小動脈重塑,促進(jìn)肺動脈高壓的形成,造成肺損傷[25]。有研究表明,SGB 可通過抑制過度的交感神經(jīng)系統(tǒng)活性調(diào)節(jié)自主神經(jīng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài),從而有效改善肺功能[7],這可能與SGB 降低去甲腎上腺素血漿濃度有關(guān)[26]。
綜上所述,SGB 可以通過多種作用機(jī)制發(fā)揮一定的肺保護(hù)作用。但是有些研究結(jié)果是在動物實(shí)驗(yàn)中獲得的,能否同樣安全應(yīng)用于人體可能需要更多的臨床試驗(yàn)來驗(yàn)證[4,7,13]。同時研究發(fā)現(xiàn),同側(cè)SGB局麻藥劑型不同會發(fā)揮不同的作用時間[27];局麻藥濃度不同,其發(fā)癥的嚴(yán)重程度也不同[28];不同側(cè)SGB 會在心血管系統(tǒng)產(chǎn)生不同的影響[29]。因此,SGB 能否作為一種肺保護(hù)措施廣泛應(yīng)用于臨床,其所需的藥物劑型、濃度以及麻醉的方式有待進(jìn)一步研究,也期待SGB 在肺保護(hù)中發(fā)揮更積極的作用。