第二节 麻醉对CSF的影响

一、麻醉对CSF压力的影响

(一)全身麻醉对CSF压力的影响

1.全身麻醉对CSF压力的影响

全身麻醉中,完善的镇静与镇痛和充分的肌松条件能够有效防止CSF压力的增高。气管插管可使CSF压力短暂增高。机械通气可对CSF压力产生影响,过度通气时低碳酸血症可使CSF压力降低,而通气不足时高碳酸血症则可造成CSF压力的升高。全麻过程中导致静脉回流阻塞的因素也会造成CSF压力的增高,如屈曲位、麻醉诱导时咳嗽、气道痉挛所致呼吸阻塞及呼气末正压通气的应用等。

颅内压慢波,也叫B波,是颅内压自主节律的低频震荡波,见于健康人、颅脑损伤患者及脑积水患者。其产生源于脑血流自主调节的血管舒缩机制对动脉血压振荡作出反应而引起的脑血流量的动态改变。B波的振幅与脑容量缓冲储备呈负相关而与CSF重吸收阻力Ra呈正相关。因此,B波的出现是脑顺应性减低的标志。临床研究表明,全身麻醉和深度镇静可降低B波的振幅。

2.全麻药物对CSF压力的影响

(1)吸入性麻醉剂对CSF压力的影响:

一般来说,吸入性麻醉剂均有脑血管扩张作用,通过增加脑血流量而增加颅内压;并且,自主呼吸的患者因吸入性麻醉剂的呼吸抑制作用产生血碳酸水平增高而适当地增加颅内压。另一方面,吸入性麻醉剂可通过全身性的血管扩张作用和直接的心肌抑制作用来降低血压,从而降低脑灌注压及颅内压。吸入性麻醉剂的剂量过高时,脑血流自主调节功能丧失。以1MAC七氟烷和50%N2O与氧气的混合气体麻醉大鼠,大鼠颅内压在麻醉开始即刻显著增高,维持在高水平,于麻醉开始后140min再次增高,第二次颅内压增高被认为是CSF重吸收阻力增加引起CSF积聚所致。临床研究显示,对于正常血碳酸水平、未接受刺激的患者,0.5MAC和1MAC的七氟烷、地氟烷和异氟烷均可显著增加其腰椎CSF压力。

(2)静脉麻醉药对CSF压力的影响:

静脉麻醉药氯胺酮因可显著增加颅内压而不适用于神经外科麻醉及颅脑损伤患者的麻醉。硫喷妥钠和依托咪酯可使CSF压力降低,并可降低颅内压。有研究发现,单次静脉注射丙泊酚2.5mg/kg后4min内CSF压力降低,尤其是前2min降低最为明显,但不会影响脑血流灌注,这种现象的发生是因为丙泊酚具有短暂的脑血管收缩作用。α2-肾上腺素受体激动剂右美托咪定也有降低CSF压力的作用。

苯二氮䓬类药物咪达唑仑对CSF压力的影响尚存争议,但咪达唑仑不能抑制氯胺酮引起的CSF压力增高反应。苯二氮䓬类拮抗剂氟马西尼能够增加咪达唑仑治疗后动物和人的CSF压力。氟马西尼增加CSF压力的作用是源于其具有脑血管扩张作用,并可降低脑血管阻力进而增加脑血流。

不同阿片类镇痛药对CSF压力的影响各异,甚至在不同研究中,同一种阿片类药物对CSF压力的影响也存在争议。阿片类镇痛药可降低MAP,继而通过脑血流自主调节激活血管扩张通路引起CSF压力增高。此外,对于保留自主呼吸的患者,大剂量阿片类药物引起的肌僵作用,进而引发的组胺释放、脑血管扩张、脑氧耗增加及二氧化碳积聚也成为应用阿片类药物后CSF压力一过性增加的原因。

去极化肌松剂琥珀酰胆碱可引起CSF压力的一过性增高,与琥珀酰胆碱诱发的肌束震颤以及平均动脉压和呼末CO2的增高有关。非去极化肌松剂罗库溴铵和维库溴铵没有改变CSF压力的作用;泮库溴铵和哌库溴铵有轻微地降低CSF压力的作用,但这种降低作用没有统计学意义。

(二)椎管内麻醉对CSF压力的影响

硬膜穿刺后头痛(post-dural puncture headache,PDPH)是椎管内麻醉的常见并发症,目前认为PDPH的原因是CSF从穿刺部位外漏至硬膜外隙导致低颅压。年轻、女性、低体重指数及以往头痛经历等是发生PDPH的危险因素。在操作的某些环节加以注意能够降低腰穿引起的低颅压风险。meta分析表明使用小口径穿刺针或无切锋的无创针尖能降低PDPH的发生率。如果使用带有切锋的穿刺针,掌握好针尖纵向斜面伸向硬膜的方向和替换导丝时撤出针尖的方向将有助于降低PDPH的风险。重复尝试穿刺也会增加头痛的风险。关于采用卧位或静脉输液来防治PDPH的说法,并未得到证据的支持。也有meta分析表明咖啡因能减轻PDPH的严重程度。

硬膜外血补丁(epidural blood patch,EBP)是在硬膜外腔注射自体静脉血10~20ml。EBP在治疗PDPH上有一定效果,即使在没有确定CSF漏的部位时,EBP也有相当疗效,但是EBP对PDPH的治疗作用尚缺少随机对照试验的支持。有研究报道,EBP对PDPH的治疗作用优于保守治疗或假治疗组。EBP治疗PDPH的机制尚不明确,而且该操作存在引起鞘内压塞和炎症反应的风险。对PDPH或自发性低颅压的患者,在药物等保守治疗失败后,何时采用EBP治疗较合理尚无定论。轻中度头痛患者在采用保守治疗后,多数可自行缓解,而对经保守治疗失败又可能丧失神经功能的患者,提倡早期采取EBP治疗。值得注意的是,血补丁不一定在CSF漏的部位注射才有效,但这种定位注射的效果会更好。一些患者可能需要多次采用EBP治疗,但随着血补丁静脉血的团注剂量的增加和应用EBP拖延时间的延长,并发症的风险也会增加,包括细菌性或无菌性脑膜炎、神经根综合征、脊髓内或颅内出血、硬膜外血肿以及马尾神经和脊髓压迫综合征等。

对于一些难治性患者,需要采用外科手段来修复CSF漏的部位,包括结扎脑膜憩室、缝合大的硬膜撕裂伤或使用粘合剂来修补创口。

(三)其他麻醉对CSF压力的影响

椎旁阻滞的操作过程中可能使穿刺针误入蛛网膜下腔而致PDPH的发生。此外,局麻药误入血管引起中毒时可能通过MAP的剧烈升高而导致CSF压力的增加。

二、麻醉药对CSF成分及动力学的影响

(一)麻醉药对CSF成分的影响

近年的一些研究正在尝试分析某些麻醉药对CSF物质成分的影响。临床研究显示,恩氟烷麻醉没有引起CSF内电解质、葡萄糖、蛋白质及渗透性等的改变。挥发性麻醉剂可使CSF内乳酸水平增高,而静脉麻醉药没有这种作用。

β-淀粉样蛋白和Tau蛋白是阿尔茨海默症的生物标记物。β-淀粉样蛋白可诱发半胱天冬酶的激活和细胞凋亡,损伤神经可塑性和记忆功能。Tau蛋白的异常聚集和沉积在阿尔茨海默症的神经发病机制中发挥关键作用,是神经元纤维缠结的主要蛋白成分,阿尔茨海默症患者CSF内Tau蛋白水平增高。CSF内β-淀粉样蛋白/Tau蛋白比率降低也是阿尔茨海默症的生物标记。临床研究证明,异氟烷与手术后24hCSF内β-淀粉样蛋白Aβ40水平升高有关;而地氟烷与手术后2hCSF内Aβ40水平降低有关。异氟烷和地氟烷均不改变CSF内Tau蛋白的水平。吸入七氟烷2年后的患者CSF内Aβ42水平降低,总Tau蛋白和磷酸化Tau蛋白水平增高,而这会加速患者发生阿尔茨海默症的进程。这些发现对临床麻醉实施是有指导意义的,目前仍需要进一步的研究来确定包括丙泊酚等静脉麻醉药等不同麻醉药物对认知功能的真正影响。

(二)麻醉药对CSF动力学的影响

上一节中提到,Vf和Ra是两个重要的CSF动力学参数,各种麻醉药物通过改变Vf或Ra对CSF循环产生影响。

通过大鼠实验测定七氟烷对CSF形成和重吸收的影响,发现给予七氟烷30min后,CSF形成速率显著减低,而CSF重吸收速率显著增加。动物和人体实验显示,恩氟烷与异氟烷麻醉时,CSF形成速率均没有明显变化,而CSF重吸收速率则随着CSF压力的增加而增加;恩氟烷麻醉时Ra增加,而异氟烷麻醉时CSF重吸收的阻力减小。按照剂量梯度分别给予猫科动物模型硫喷妥钠、咪达唑仑、依托咪酯等静脉麻醉药,发现随着药物剂量增加,Vf均减低。低剂量的硫喷妥钠与低剂量或高剂量的咪达唑仑均可引起Ra升高;而依托咪脂在高剂量时可减低Ra。大鼠实验中,丙泊酚对Vf和Ra均无改变作用。去极化肌松剂琥珀酰胆碱和非去极化肌松剂维库溴铵均不改变犬科动物CSF分泌的速率和重吸收的阻力。局麻药利多卡因也有减低Vf的作用,而对Ra没有影响。

麻醉药改变CSF形成速率的机制可能与药物引起代谢率降低及脉络丛血流减少有关。脑血流减少可通过影响CSF形成中的主动转运或被动滤过过程来降低Vf,脑血流减少可损伤水、离子和用于产生脉络丛主动转运所需能量的底物等的运输;亦可损伤水和离子向脉络丛和室管膜细胞等CSF被动滤过的部位运输。麻醉药也可通过直接损伤脉络丛上催化酶或膜泵的活性,或直接降低脉络丛或室管膜细胞的膜通透性来降低Vf

麻醉药改变CSF重吸收的机制尚不清楚。一种观点认为,麻醉药通过抑制或促进液泡或临时跨细胞通道的形成或者改变跨间皮细胞膜的压力梯度来改变CSF重吸收的阻力。另一种观点认为,相当一部分CSF通过脑神经和脊神经的根部出口部位的蛛网膜-硬膜之间的屏障进入淋巴管前的组织间隙,麻醉药通过改变根部出口部位的传导性或改变从CSF到淋巴管前间隙的压力梯度来改变CSF重吸收的阻力。

值得注意的是,药物引起的Ra的变化具有重要意义,因为Ra是影响CSF容量随着脑血流量和脑组织容量的改变而变化的关键因素。当脑血流量或脑组织容量增加时,CSF容量将被压缩以代偿容积的变化,那么Ra增加对于这种颅内顺应性下降的情况是不利的。显然,这种情况下选择能够降低Ra的麻醉药物是恰当的。

(陈怡 王国林)