肝功能障碍病人的麻醉(俞卫峰)

东方肝胆外科医院俞卫锋肝功能障碍病人的麻醉概述•肝脏具有极其复杂的生理生化功能；•肝功能障碍病人的病理生理变化是全身性和多方面的；•肝脏病人麻醉要充分了解其不同的病理损害阶段，并进行恰如其分的术前肝储备功能的估价，针对病情进行必要的术前准备；•麻醉医生最需要了解的是两个方面的问题：①肝功能障碍时麻醉药物体内过程的改变；②麻醉药物及麻醉操作对肝脏功能的影响。第一部分肝功能不全的病理生理变化一、心血管功能的改变•肝硬化门脉高压病人的心血管功能总的特点为高动力状态即高心输出量、低外周血管阻力。而灌注压、心率、动脉压则正常。肝硬化病人的心血管功能变化见下表。肝硬化病人的心血管功能血管阻力降低（外周血管扩张，动静脉分流增加）循环容量增加、心排量增加维持动脉血压、灌注压、心率（晚期则下降）可能引起心肌病动静脉氧含量差降低及静脉氧含量升高对儿茶酚胺的敏感性降低内脏脏器（除肝脏）、肺、骨骼肌和皮肤血流增加门脉供肝血流减少、维持或降低肝动脉血流维持或降低肾血流心血管功能改变的原因•血浆胰高糖素、铁蛋白、血管活性肠肽浓度的升高。•对应激所致的血管收缩及心动过速的能力降低。•由于压力感受器介导的反应能力降低有关。•心血管系统对交感及儿茶酚胺的敏感性降低。•腹水膈肌上抬胸内压升高，跨心壁压力梯度下降。•洒精能降低心肌的收缩力，同时伴随着体内儿茶酚胺浓度的升高。肝硬化心血管功能•肾循环肾血管阻力增加导致肾血流尤其肾皮质的血流下降。肾血管阻力之所以增加是肝肾输入血管阻力增加超过肾输出血管阻力增加所造成的。肝硬化心血管功能•肝循环：门脉高压•“倒流学说”认为肝硬化时肝组织的纤维化导致门脉血管阻力增加而引起门脉高压。•“进流学说”认为某些因子（如胰高血糖素及其它一些扩血管的物质）导致肠道及脾脏的血管扩张和动静脉分流，引起与内脏血流及心排量增加所并行的高动力状态是门脉高压的基础。二．呼吸功能及肺循环的改变肝硬化门脉高压病人红细胞2，3—二磷酸甘油酸（2，3—DPG）含量升高，导致血红蛋白与氧的亲和力下降，氧离曲线右移。肝硬化患者常有腹水、闭合气量增加，从而导致功能残气量增加。这些变化导致低位肺区通气及通气血流比例失调，最终引起低氧血症。肝硬化患者低氧血症氧离曲线右移通气血流比例失调（损伤肺贫氧性肺血管收缩反应）腹水引起通气不足细胞外液体增加导致肺弥散能力下降肺内右向左分流增加：肺内蜘蛛痣门肺静脉交通激素物质（扩血管物质-胰高血糖素、铁蛋白等）三．血液及凝血功能改变•肝硬化患者红细胞压积由于血容量增加或由于胃肠道出血而下降。•白细胞减少及血小板降低通常与脾亢及乙醇诱导的骨髓抑制有关。•大多数肝硬化患者多少都有一些凝血功能的改变。最常见的是血浆VII、V、X和II（凝血酶原）因子减少。I因子（纤维蛋白原）也通常减少。四．蛋白质代谢的改变•当肝功能障碍时，蛋白质代谢障碍的突出表现为：①低蛋白血症；②甲种胎儿球蛋白(AFP)重现；③血浆氨基酸含量升高；④尿素合成减少。•这类病人常发生低蛋白血症，血中与血浆蛋白结合的药物浓度相对减少，游离药物浓度增多，从而增强药物的作用，所以术中应适当减少药物的用量。五．碳水合物代谢的改变•肝脏是维持血糖浓度的重要器官，肝功能障碍病人易发生低血糖，糖耐量降低，血中乳酸和丙酮酸增多。•肝功能障碍时，利用乳酸再合成糖原的能力降低，以致血中乳酸浓度亦增高。因此在肝病手术过程中，应尽可能监测血、尿糖的水平，并根据监测结果决定术中糖的用量很有必要。六、脂类代谢的改变•肝脏对脂类的代谢和调节血脂浓度有重要作用。•肝功能障碍时，由于卵磷脂胆固醇酰基转移酶合成减少，血浆胆固醇酯化作用减弱，血浆胆固醇总量不一定有变化，但血浆胆固醇酯浓度下降。临床上可根据血清胆固醇酯的含量推测肝功能损害的程度。七．激素代谢的改变许多激素在发挥其调节作用之后，主要是在肝脏内被分解转化，从而降低或失去其活性。此种过程称为激素的灭活。灭活过程对于激素作用的时间长短及强度具有调节控制作用。肝细胞功能障碍时，由于激素灭活能力减弱，必然会对机会产生一系列的影响。激素灭活障碍对机体的影响•图八、电解质代谢的改变肝功能与电解质代谢具有密切关系。肝功能障碍时常发生：•低钾血症：常由以下原因引起：①肝细胞对醛固酮灭活减弱；②腹水形成致有效循环血量减少，反射性醛固酮分泌增加；③术前利尿剂应用；④输注葡萄糖使钾离子转移到细胞内。所以术前应针对低血钾的原因给予纠正，对防止术中肝昏迷的发生很重要。八、电解质代谢的改变•低钠血症：水潴留是形成稀释性低钠血症的主要原因。水潴留往往与肝病时有效循环血量减少引起抗利尿激素分泌过多或与抗利尿激素灭活减少有关。低钠血症是机体濒于死亡的表现，常预示病人预后险恶。•低磷血症和低钙血症：肝功能不全时降钙素灭活减少是钙磷代谢紊乱的主要原因。当磷缺乏过甚时，糖酵解所需的磷也逐渐不足，必然使大脑细胞不能很好地利用葡萄糖。九．肝脏解毒功能的改变•肝病主要通过三方面影响肝脏的药物代谢：①通过血流灌注的改变而间接地使药物或毒物代谢发生异常，例如通过侧支分流，使门脉血中药物逃避肝细胞的代谢。②肝病损害了肝脏代谢药物的能力，如肝脏混合功能氧化酶的活力的改变。③血清白蛋白合成减少，药物同血浆蛋白结合率降低，从而使药物在体内的分布、代谢或排泄也发生改变，而易发生药物中毒。•肝病病人对肌松药常有异常反应，主要为对肌松药的拮抗性增强和肌松作用延长。第二部分麻醉药物与肝脏一.麻醉药物在肝脏的代谢目的:将脂溶性的、有活性而无法排出的药物转变成水溶性的、灭活的药物从而能够通过肾脏或胆道排出体外I相反应：主要通过细胞色素P450实现,是指将极性基团如-OH、-COOH、-NH2导入药物分子中的氧化、还原和水解反应等。II相反应：I相代谢转化产物或具有极性基团的原型药物与谷胱甘肽，葡萄糖醛酸或硫酸根等基团结合。Ⅲ相反应：有机阴离子转运多肽(oatp)的药物转运I相代谢－细胞色素P450•P450Ⅰ家族：包括CYP1A1、CYP1A2和CYP1B1三种同工酶蛋白，与大多数化学致癌物的“增毒”作用有关。•P450Ⅱ家族：是最大最复杂的家族，包含2A、2B、2C、2D、2E和2F等众多亚族，与麻醉药的代谢有关。•P450Ⅲ家族：含量最丰富，底物覆盖面极广。主要有CYP3A3/3A4、CYP3A5、CYP3A7四种同工酶。尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UDP-glucuronosyltransferases,UGTs)负责催化的葡萄糖醛酸结合反应是机体内重要的Ⅱ相反应。尿苷-5’-二磷酸葡萄糖醛酸(UDP-glucuronicacid,UDPGA)为糖基供应体Ⅱ相代谢－UGT同工酶基因多态树IsformHumantissuredistributionAnaestheticdrugUGT1A1Liver，Stomach,Smallintestine,Colon.Morphine,naltrexone,buprenorphineUGT1A6Liver,Kidney,Stomach,CNS,Lung.Propofol(rat)UGT1A9Liver,Colon.Propofol(human)UGT2B7Liver,Kidney,Smallintestine,Colon,CNS,Testis,Prostate.Morphine,Normorphine,Codeine,Norcodeine,Dihydromorphone,Buprenorphine,Naloxone,Naltrexone.与麻醉药有关的UGT同工酶Ⅲ相代谢－药物转运系统分子量大、亲油或亲油亲水两性分子、血浆蛋白结合率较高转运子分子量小、水溶性大、血浆蛋白结合率低OATP家族OAT家族OATP家族OAT家族OATP家族示意图OTAP家族已有数十种成员Oatp1,2,3均转运罗库溴胺，人类OATP-A也是其转运体之一。它们表达的改变与罗库溴铵代谢紧密相关。其共同作用都是转运机体内源性化合物及外源性物质的清除二.麻醉对肝血流及肝氧供氧耗的影响肝血流量的变化取决于：体循环的动脉压（肝动脉压）内脏血管阻力（门静脉压）中心静脉压（肝静脉压）肝病病人肝血流特点机械因素促使失血门静脉高压凝血障碍腹水阻塞性黄疸和心动过缓吸入全麻药影响肝血流除氧化亚氮外，其他吸入麻醉药几乎都使肝血流量不同程度地减少。氟烷：肝动脉血流减少门静脉血流减少原因：继发于CO和MAP抑制所致增加肝循环阻力安氟醚：门静脉血流减少（门脉前血管的扩张所致），肝动脉血流于浅麻醉时无改变，深麻醉时则减少。异氟醚：异氟醚对门静脉前血管床和肝动脉均有扩张作用，从而使门脉血流减少，肝动脉血流增加，两者互补的结果使总肝血流相对稳定。七氟醚：血流动力效应类似异氟醚。有报告1.5MAC七氟醚可使犬肝动脉及门脉血流分别减少25%和27%。氟烷可使肝氧供耗均下降，氧供耗比无明显改变或轻度下降，异氟醚麻醉时，肝氧供最佳，肝氧耗量保持不变，甚至增加。吸入麻醉药对肝血流动力，氧供、氧耗的影响，以氟烷最强，安氟醚次之，异氟醚和七氟醚较小。三.吸入麻醉药肝肾毒性Ⅰ型：麻醉后短期内出现轻度转氨酶升高为特征的轻度肝功能损害，可能与氟烷的还原代谢产生自由基介导的脂质过氧化作用有关Ⅱ型：麻醉后迟发出现，少见的暴发致死性损害，可能与氟烷的氧化代谢和自身免疫反应有关，肝毒性诊断标准1.麻醉后15天内有不明原因的发热、黄疸2.术前无肝病史3.排除其他肝毒性原因（肝脓肿、术中低血压、病毒性肝炎、巨细胞病毒及Epstein-Baer病毒感染）4.用酶联免疫吸附法（ELISA）检测到血清中抗TFA抗体Reductivemetabolichepatotoxicitythemildformofhepaticinjury(Ⅰ)SymptomTransientelevationofliverenzymesMorphologicalchangeConcentration-and/ordose-dependentcentrilobulardegenerationandnecrosistogetherwithvacuolarchangeUltrastructuralchangesconsistingofvacuolation,disappearanceofribosomes,mitochondrialswellingandfragmentationofsmoothendoplasmicreticulumMechanismFreeradicalintermediatesofreductivemetabolismgenerateslipidperoxidationImmune-mediatedhepatitisAfulminantseverefatalhepaticinjury(Ⅱ)SymptomMechanism-oxidativemetabolismAnimmuneresponseagainstneo-antigensfollowingacetylationofhepatocellularmolecules.Trifluoroacecylatedendoplasmaticreticulumproteinswereidentifiedastargetsforantibodiesformedshortlyafterhalothaneexposure.Immune-mediatedhepatitisAfulminantseverefatalhepaticinjury(Ⅱ)Nephrotoxicity-InorganicfluorideMethoxyfluraneandsevofluraneSevofluranewasmetabolizedbylivercytochromeP4502E1MethoxyfluraneismetabolizedbyanumberofsubtypesofcytochromeP4501A2,2C9/10and2D6inkidneymicrosomesNephrotoxicity-compoundA•Animals