张瑞冬博士：肥胖小儿的麻醉管理综述(微信原创)

xyz-cn99 · 发表于 2014-9-19 10:59:59

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2014-9-19 10:59 上传

上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心麻醉科张瑞冬

在过去的几年中，肥胖发生率在全世界范围内显著上升，这不仅包括西方工业化国家，还包括发展中国家。据报道，在欧洲肥胖发生率为15%~20%，而在美国肥胖发生率上升为22%，且随着社会经济状况的不同存在着显著差异。与成年人肥胖发生率增加相似的是，青少年和儿童的肥胖发生率也处于上升趋势。在美国，25%的儿童被诊断为患有肥胖症或者超重；在俄罗斯，这一数字为16%；而在中国则为7%。专家指出这些统计数字意义重大，因为美国、俄罗斯和中国的人口数量占到世界总人口的四分之一左右。超重的结果使得高血压、Ⅱ型糖尿病以及冠状动脉疾病在青少年和儿童期的发病率增加。小儿麻醉医师要开始处理以前在成年病人中常见的围术期问题。

1. 定义

评价超重和肥胖的常用指标是体重指数（BMI）。BMI常用于描述成人超重和肥胖的程度，其计算方法是将病人体重除以其身高的平方（kg/m2）。对于成人，BMI值达到或超过25被认为超重，BMI值达到或超过30被认为肥胖，BMI值超过40则被认为病理性肥胖。

BMI作为测量工具存在着若干局限性。该指标未将脂肪和肌肉分布的个体差异考虑在内，也未考虑到骨密度、体型和种族差异等影响因素。

BMI也适用于小儿，但会随着小儿的年龄和性别而改变，对于特定的病人其绝对值可能并非意味其超重或者肥胖。还需要联合采用其他工具如疾病预防控制中心制定的性别特异性与年龄相关的BMI生长图做出判断。可以根据性别特异性图谱确定各年龄段小儿的BMI。若小儿的测量值达到或超过第95位百分位数则属于超重。与成人相比，真正具有决定意义的是小儿性别和年龄所对应的百分位数而不是BMI的具体数值。若小儿的BMI值为20，通过计算得出，对于15岁少年与此对应的应是第50位百分位数，但对于7岁小儿与此对应的将大于第95位百分位数。

2. 与肥胖相关的病理生理学

如今处于超重状态的手术患儿正在逐年增加，小儿麻醉医师必须知道肥胖可能带来的生理性紊乱。很多成年肥胖患者会伴有其他相关疾病，而这些疾病大多是在成年后发生，因此，多数的肥胖患儿会很幸运地不出现这些情况。但是，一旦小儿肥胖已经持续了若干年，特别是已处于病理性肥胖阶段，也有可能提早出现这些相关疾病。

2.1 呼吸问题

肥胖病人的肺功能和呼吸机制已经被脂肪组织的数量及其分布所改变。胸壁顺应性下降，胸壁肌肉常无法完成满意的前向运动。肥胖病人的肺功能研究显示为限制性结构，其功能性余气量、呼气储备量、肺活量和吸气量均有所下降。肥胖小儿也会出现同样改变。除此之外，还发现其第1秒用力呼气容积（FEV1）、25%—75%肺活量间用力呼气流（FEF25-75）、肺内一氧化碳弥散容积（DLCO）均下降。

超重病人同样可能表现阻塞性肺部疾病的特点。与正常小儿相比，超重的儿童和青少年罹患哮喘和运动诱发哮喘的概率更高。BMI增加与哮喘发生率及其严重程度之间存在着明确的正相关。肥胖女性比肥胖男性发生哮喘的概率更高。

成人睡眠呼吸障碍和呼吸暂停问题已得到了阐明，同时发现其在BMI增加的小儿中也很常见。近来研究表明，15%—33%超重的（BMI≥40）小儿罹患有睡眠呼吸障碍或呼吸暂停。异常的呼吸可能导致患儿夜间缺氧、呼吸性酸中毒、肺动脉高压、红细胞增多症，最终诱发心力衰竭（所谓的Pickwickian综合征）。还发现在这些群体中应积极地处理腺样体扁桃体肥大以减轻其对心血管呼吸系统的影响。

肥胖病人静息时发生肺不张的概率是其他病人的两倍。通常认为这是由于闭合容量增加导致了气体残留和流经此区域的血流无效通气造成的。肺内分流的结果加重了低氧血症，特别是当病人处于卧位时，因为腹壁和腹腔内容物对膈肌施加了压力。

2.2 心血管问题

肥胖常与发生心血管病的危险因素如高血压、血脂异常、胰岛素抵抗、2型糖尿病、左心室肥厚和肺动脉高压相关。如果儿童和青少年早期就发生肥胖，那么这些危险因素无疑会导致其成年后发生严重的心脏疾病。

近来，Sorof和Daniels回顾了与肥胖相关的高血压，指出高血压的发病率会随着BMI增加而增加。目前认为肥胖病人发生高血压的机制是交感神经系统活性增强，胰岛素抵抗以及血管结构和功能异常。罹患高血压的肥胖青少年其静息及活动时心率、血压变异性均高于正常青少年的水平。已证明这些结果均与交感神经系统活性相对地强于副交感神经活性有关。肥胖小儿进行体育活动时降低了交感与副交感活性比。肥胖患者由于胰岛素抵抗和内脏脂肪增加使得收缩压升高。胰岛素能使肾脏滞留钠离子从而导致血容量超负荷。与正常小儿相比，肥胖小儿的动脉顺应性较低，动脉系统的扩张性下降。肥胖小儿减肥后可以逆转上述改变。

肥胖小儿的心输出量和血容量都有所增加，这主要是因为脂肪组织血管化造成的。据估计，每增加1kg脂肪组织则心输出量增加0.1L/min。肥胖病人静息时心率下降到正常低限而每搏输出量增加，最终使得心输出量增加。

随着病人体重的增加，其氧耗和二氧化碳生成量也相应增加。氧需求增加的同时也增加了心脏负担。大多数肥胖病人面临着严重高血压的危险。在超重的青少年中，左心室变得肥厚，一些病人的右心室压力增高。正因为这些改变，增加了其对氧的需求，严重肥胖的青少年有潜在地罹患心肌病变的风险。

严重肥胖的青少年（BMI≥40）可能发生心脏疾病。当这些病人接受体能测试后，结果能达到无氧阈值的人数不到一半。肥胖性心肌病是长期严重肥胖的结果，也是导致病人发生进行性心力衰竭和心源性猝死的危险因素。

2.3 内分泌问题

在成人中，一直认为2型（非胰岛素依赖性）糖尿病与肥胖相关。肥胖青少年罹患2型糖尿病的百分数在增加，其中一些患有典型2型糖尿病的病人正逐渐变得依赖胰岛素，这使病情变得更加复杂。

胰岛素抵抗也很常见，且与胰岛素抵抗代谢综合征、高脂血症及高血压等相关。近来有文献提出，脂肪组织积聚在内脏后对于发生胰岛素抵抗及代偿性胰岛素过多起到了重要作用。这些机制与小儿高血压的发生相关。即使不存在高血压家族史，血清胰岛素也与肥胖小儿的收缩压水平密切相关，同时与高瘦素血症和内脏脂肪增加相关。

3. 与肥胖相关的药理学

肥胖儿童和青少年的给药剂量存在着两个问题。首先，目前尚缺乏肥胖小儿中很多常用药物的药代动力学和药效学资料，而且很多结论大部分来自于成人文献。其次，现有的文献针对同一种药物常存在着互相矛盾的结果，这主要取决于病人的年龄和肥胖程度。目前还没有关于肥胖人群中蛋白质结合本质方面的资料。也有某些文献提出肥胖者的肝脏代谢发生了改变，而这些观点尚未得到统一。小儿麻醉医师习惯于根据患儿的年龄给药，还可以新增身体组分作为一种新的给药标准。

在众多的药理学因素中，影响药物摄取和分布的主要因素是身体组分、血浆蛋白结合力、局部血流以及器官修饰和排泄药物的相对成熟度。小儿身体的组分会随着年龄发生显著的改变，而且超重小儿的身体组分不同于正常小儿。将肥胖病人设想成一个单纯的瘦病人额外地增加了脂肪组织的话未免将问题过于简单化了。关于肥胖病人身体组分的常用术语包括总体重（TBW）、理想体重（IBW）和瘦体重（LBM）。IBW不同于LBM。很多肥胖病人的脂肪组织会随着LBM的增加而增加。事实上，20％～40％的肥胖病人TBW的增加归因于LBM的增加。

通常认为，肥胖病人的应用高度亲脂性药物后其分布容积较正常人明显增加。这些药物包括巴比妥类药物和某些苯二氮卓类药物。但并不都是如此，已证实普奈洛尔尽管是高度脂溶性，但其分布容积反而减少，提示其中还有其他因素的参与。据推测亲脂性较低或水溶性药物的分布容积变化甚微。

硫喷妥钠和咪达唑仑是典型的高度亲脂性药物，其在肥胖病人体内的分布容积增加。因此，推荐根据病人的TBW决定给药剂量。异丙酚也是一种亲脂性药物，但其在肥胖病人体内的分布容积并未增加。药物的清除率和稳态分布容积与TBW相关。建议异丙酚给药时先按照IBW决定初始剂量，再根据TBW决定持续输注剂量。尽管异丙酚具有亲脂性，但由于脂肪组织的灌注相对较差，而且相当部分是在肝脏外代谢，因此异丙酚蓄积较少。

维库溴铵和罗库溴铵等极性和亲水性神经肌肉阻断药已被广泛地用于肥胖病人，而且这两种药物均分布于瘦肉组织。如果根据TBW决定给药剂量，将会延长抽搐后恢复时间，因此推荐根据IBW决定给药剂量。顺式阿曲库胺和阿曲库胺表现出更为复杂的特点。两种药物的消除均不需要依靠任何器官，且不会在肥胖病人体内延长作用时间，因此受到使用者的青睐。然而近来也有不少文献指出，如果按照TBW给予病人顺式阿曲库胺将会延长其作用时间。已证明氯化琥珀胆碱在肥胖青少年中的作用强度与体重正常者相似，应当根据TBW而不是LBM或IBW决定给药剂量。

芬太尼和舒芬太尼在脂肪组织和瘦肉组织中均有分布，其分布容积较大。应当根据TBW决定其给药剂量。瑞芬太尼消除快，且在肥胖病人体内的分布容积较小，因此与其他药物不同。

异氟烷、七氟烷和地氟烷已经成功地用于肥胖病人。异氟烷尽管是熟悉和安全的药物，但与七氟烷和地氟烷相比其恢复时间较长。研究表明七氟烷的消除时间比地氟烷长。七氟烷在肥胖病人体内的氟化物浓度较非肥胖病人增加。地氟烷具有显著的摄取快、恢复迅速等特点，且不具有七氟烷可能的副作用。在进行减肥手术的成年肥胖病人中已经获得了非常一致的地氟烷恢复期相关资料。

4. 麻醉处理

4.1 术前准备

传统观点认为，肥胖病人过度地术前用药有发生呼吸抑制的危险，因此被列为禁忌。肌肉注射给药不能有效地到达相应的肌肉部位，因此也被列为禁忌。药物进入脂肪组织后的动力学反应各异。肥胖人群开放静脉通路比较困难，不妨选择中心静脉通路。小儿和肥胖病人静脉穿刺时采用穿透法，也可在穿刺部位预先使用丁卡因局麻，丁卡因尚具有扩张静脉的作用。

一直以来就关注着肥胖病人术前的胃食管反流问题。早期研究表明，肥胖患者的胃液量增加且胃液的pH水平较低。因此认为，肥胖患者在麻醉诱导期间发生呕吐和误吸的可能性增大，术后发生吸入性肺炎的危险性也有所增加。但是近期的研究对此观点提出了挑战。通过大样本回顾性研究发现，无一例肥胖儿童发生胃酸误吸。进一步研究发现，与体瘦的病人相比，肥胖病人同时具有大容量/低pH胃液的概率较低。Maltby等也发现肥胖病人口服300mL清饮料后拥有正常的胃排空。当然以上的结果均来自于原来未罹患有返流性疾病的病人。近来有文献建议，没有返流性疾病的肥胖患者可以和非肥胖患者一样遵循相同的禁食原则。

4.2 体位问题

在麻醉状态下，肥胖病人的体位对于呼吸循环动力学的影响明显大于围术期其他阶段。简而言之，肥胖病人对于仰卧位和头低位的耐受性相对较差，相反头高位、俯卧位或者侧卧位使肥胖病人更容易耐受。

虽然很多手术需要病人采取仰卧位，但是这对于肥胖病人应列为禁忌。仰卧位可导致病人的静脉回流、肺血流、心输出量以及动脉血压由于血流的再分布而增加。再者腹腔内容物可以阻碍横膈的移动，改变肺容量。这些改变会在麻醉药和肌肉松弛药的作用下被进一步放大。非肥胖病人采取仰卧位时心脏指标可能会得到不同程度的改善，但是多余的体重无法使肥胖病人得到代偿。这些改变会随着BMI的增加而增加。一旦肥胖病人联合采用仰卧位和Trendelenburg位时，其生理学参数将进一步恶化。

如果肥胖病人在仰卧位下进行操作，建议将其头部抬高30°～45°。头部抬高后改善了病人的呼吸动力学和心脏贮备功能，同时这种体位也是病人平时睡觉时经常采取的体位。病人腹部空虚的时候也能很好地耐受俯卧位。采取这种体位时，解除了病人横膈的压迫，改善了功能性余气量（FRC）及肺部顺应性，使其心血管功能也得到了保护。

4.3 术中监测

病理性肥胖病人术中进行常规的监测时经常会遇到麻烦。过高的组抗人为地制造了低电压，使得心电监测变得复杂化。同样地，软组织厚度增加使脉搏氧饱和度监测变得不可靠。建议将监测位置转变为鼻子、嘴唇或者小指等处，这样可以改进监测的准确性。有研究发现，肥胖病人的组织氧张力较非肥胖病人有所降低。非肥胖人群的皮下氧张力变化起伏急剧，而肥胖人群的皮下氧张力在开始时就比非肥胖人群降低20mmHg，且随着氧分压的增加，其反应较平坦。虽然动脉氧张力水平尚属正常范围，但较低的组织氧合可能使肥胖病人在术后容易发生伤口感染。

由于肥胖病人经常遇到袖带尺寸不合适的尴尬，因此无创血压监测可能发生误差。众所周知袖带尺寸过小会错误地导致血压读数升高，其实上臂形状同样也会影响血压读数。肥胖者的上臂呈圆锥形，而非肥胖者的上臂呈圆柱形，因此普通的袖带不一定适用于肥胖病人。研究表明，测量前臂可能会高估动脉血压值，但却提高了可重复性。近来，已经开始测试其他一些无创性血压测量装置，其原理基于连续压迫桡动脉。这些装置显示与侵袭性记录仪具有良好的相关性。当然，有学者支持除了特别短小的手术之外其他都用侵袭性监测手段。

病理性肥胖病人监测呼气末CO2可能存在着误差，这归咎于FRC、通气-血流比失衡以及肥胖所致的潮气量中死腔量的改变。近来研究表明病理性肥胖的病人进行胃旁路手术时监测经皮（TC）—CO2要比呼末（ET）—CO2更精确。TC—CO2与PaCO2之间的绝对差值为0.2 kPa ，而ET-CO2 与 PaCO2之间相差0.7 kPa (P≤.0001)。 TC—CO2的缺点是存在监测前需要预热、设备可能出错以及需要校准等问题。对于一些危重病人，组织灌注、水肿以及使用血管收缩药均可能降低这种技术的应用价值。

4.4 部位麻醉

区域阻滞和镇痛技术常用于肥胖病人，这样可以降低与管理气道和使用全身麻醉药或阿片类药物诱发呼吸抑制相关的风险。因此，腰麻或者硬膜外麻醉复合浅全麻被广泛地用于此类人群。此外，在外科手术允许的前提下进行外周神经阻滞，这样可以进一步降低肥胖病人围术期的发病率。但是，肥胖导致解剖结构改变，常见的骨性标志辨认不清，因此很多区域麻醉技术加大了操作难度。再者，多余的脂肪浸润到硬膜外腔，以及腹内压增加导致其血容量增加，可能减少硬膜外腔的容积，结果使局麻药溶液扩散和阻滞平面高度变得不可预料。以上因素可能导致潜在严重的并发症，诸如一旦运动和交感阻滞超过T5水平则会发生呼吸和心血管功能衰竭。

4.5 围术期结果

近来，Dindo等对6336例成年病人（包括808例肥胖病人和239例病理性肥胖病人）进行了前瞻性研究，采用发病率分级系统对结果进行分析。研究显示，肥胖病人与非肥胖病人之间的发病率和死亡率比较没有差异，而且两者的住院天数也没有差异。反而发现两者开腹手术病例手术切口部位的感染发生率存在着差异。Klasen等对1962例BMI大于30的病人及相同数量的对照组进行了研究。结果发现，BMI较高和进行非心脏手术的后果之间不存在显著的相关性。其结论是单独就肥胖而言，并非是围术期发病率和死亡率的独立的危险因素。

另有研究调查了病人术后肺部的结果。在161例肥胖病人的小规模研究中，分别测量了肺功能基础值以及在病人术前用药后、拔管后1h和3h测量肺功能值。结果发现，肺活量值随着BMI增加而进行减少。病理性肥胖和腹部切口的病人其结果最差。另有一项小规模对照研究比较病理性肥胖和非肥胖病人，将其术前CT扫描的结果与拔管后即刻、拔管24h后的扫描结果进行了比较。病理性肥胖组术前就存在较明显的肺不张，麻醉后甚至术后24h后其肺不张病情仍会继续加重。而这些改变对于非肥胖病人来说，大多会在24h后消除。

此外，对儿童和青少年围术期结果进行了研究。在一份1246例12岁以下进行齿科手术的病例资料中，有183例儿童的BMI大于BMI的第95百分位数。该研究比较了肥胖儿童和非肥胖儿童的喉痉挛、开放静脉的难度、术中和术后呕吐、术中和术后缺氧以及ICU留观等意外的发生率，两者间没有差异。

5. 总结

肥胖和超重是世界范围内流行的健康问题。儿童和青少年肥胖患者可能在早期就出现成人的心血管和内分泌问题。尽管传统观点认为肥胖病人在围术期面临着高风险，但最近来自成人和儿童的研究结果对此观点提出了挑战。如今越来越多的有关肥胖的问题已经得到了认识，但其结果不容乐观。广泛地关注围术期间肥胖可能引发的问题可以改善患儿的预后。

张瑞冬，男，上海交通大学医学院附属上海儿童医学中心麻醉科，副主任医师，博士。(上海儿童医学中心麻醉科张瑞冬原创供稿新青年麻醉论坛)

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