允许性高碳酸血症在老年腹腔镜手术的研究进展

1 允许性高碳酸血症的发现与发展

1.1 起源于急性呼吸窘迫综合征（ARDS）治疗

对于急性呼吸窘迫综合征（ARDS）患者而言，机械通气极有可能加重甚至引发肺损伤并使其恶化，这一结论已得到明确证实。呼吸机相关性肺损伤（VALI）的产生可通过多种途径实现。机械性创伤会导致重复的过度拉伸以及对肺组织的损害，同时还会引发周期性肺泡的募集与破坏。增加的机械应力能够直接激活肺内的细胞和体液免疫应答，尽管该机制在肺及全身器官损伤发病机制中的确切作用一直存在争议[1]。论如何，肺内的前列腺素、细胞因子、内毒素以及细菌在高张机械通气后穿过受损肺泡-毛细血管屏障的可能性是显著的。

VALI 可以通过实施保护性肺通气策略来进行限制，从而减少机械创伤及其所引发的炎症效应。这些策略通常涉及降低潮气量和（或）经肺泡压力，这常常会致使动脉二氧化碳分压（PaCO2）升高，这种方法被称为“允许性高碳酸血症”。此类保护性肺通气策略 明能够提升ARDS 患者的存活率。有学者在其研究中所报告的PaCO2 和 pH 水平（平均最大 PaCO2 为 67mmHg，平均 pH 为 7.2）反映 术机构中所观察到的典型情况[2]。因此，ALI 和 ARDS 的高碳酸血症在临床中的可接受性发生了转变。 研究模式认为这些通气策略的保护作用仅仅归因于肺部伸展的减少。

1.2 在其他领域的拓展应用

允许性高碳酸血症在急性呼吸窘迫综合征治疗成功应用后，逐步拓展至其他领域。在麻醉学领域，其被发现具有一定脑保护作用，可能通过调节脑血管张力、改善脑血流灌注及抑制炎症反应等机制实现[3]。在复杂神经外科手术中，适度高碳酸血症可降低脑代谢率、减少脑氧耗，减轻脑缺血缺氧损伤。在小儿腹腔镜手术中，因小儿呼吸系统发育未成熟，对通气要求高，允许性高碳酸血症策略可在保证通气效果同时减少机械通气对脆弱肺组织损伤。允许性高碳酸血症对肺部疾病患者如慢性阻塞性肺疾病急性加重期、重症肺炎等，在机械通气过程中可降低气道压力、减少气压伤发生、保护肺功能[4]。应用于不同领域时需根据患者具体情况个体化调整，对于老年患者、小儿及合并心血管疾病等特殊人群，需谨慎评估风险和益处，同时进一步深入研究其作用机制，为更广泛安全应用提供理论依据[5]。

2 允许性高碳酸血症对老年腹腔镜手术患者的影响

2.1 对呼吸功能的影响

在老年腹腔镜手术中，允许性高碳酸血症对患者呼吸功能有着复杂的影响。一方面，由于手术操作导致腹腔内压力升高，会限制膈肌运动，影响肺的通气和换气功能。而允许性高碳酸血症通过适度升高动脉血二氧化碳分压（PaCO₂），可降低通气压力和潮气量，减少机械通气对肺组织的损伤。这在一定程度上有助于保护老年患者本就脆弱的肺实质和肺泡结构[6]。然而，高碳酸血症也可能带来一些潜在风险。持续的高碳酸血症可引起呼吸性酸中毒，影响呼吸中枢的兴奋性，导致呼吸节律和深度的改变。同时，高碳酸血症可能使肺血管阻力增加，影响肺的血流灌注，进一步影响气体交换。而老年患者常伴有多种基础疾病，如慢性阻塞性肺疾病等，对高碳酸血症的耐受性可能更差[7]。

因此，在老年腹腔镜手术中应用允许性高碳酸血症时，需要密切监测患者的呼吸功能指标，如血气分析、呼吸频率、潮气量等，以确保患者的呼吸功能处于相对稳定的状态。

2.2 对心血管系统的影响

高碳酸血症可引起一系列生理变化，对心血管系统产生多方面作用。高碳酸血症可导致外周血管扩张，降低全身血管阻力（SVR）。这可能会引起血压下降，对于本身存在心血管疾病的老年患者，可能会影响重要脏器的灌注。高碳酸血症还可能会刺激交感神经系统，使心率加快、心肌收缩力增强。然而过度的交感神经兴奋可能会加重心脏负担，增加心肌耗氧量，对于冠心病等患者可能不利[8]。

同时，高碳酸血症还可能影响心脏的电生理活动，可导致 QT 间期缩短等心电图改变，增加心律失常的风险。PaCO₂升高会影响酸碱平衡，引起呼吸性酸中毒，这也可能对心血管系统产生不良影响。在老年腹腔镜手术中应用允许性高碳酸血症时，应密切监测患者的心血管功能指标，如血压、心率、心电图等，及时调整通气策略，以降低对心血管系统的不良影响。

2.3 对神经系统的影响

一方面，适度的高碳酸血症可能具有一定的神经保护作用。实验表明，当动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）升高至一定数值（50mmHg-60mmHg）时，可降低脑代谢率，减少脑氧耗，对缺氧缺血性脑损伤具有一定的保护作用。例如，在动物实验中，高碳酸血症可使猪脑在缺氧复氧过程中的损伤减轻，神经元凋亡减少。同时，在特定的pH 范围内（pH7.2-7.3），高碳酸血症可减少皮质脑匀浆产生的自由基和脂质过氧化作用。

然而，过度的高碳酸血症也可能带来不良影响。当PaCO₂持续升高超过一定限度（80mmHg）时，可引起颅内压升高，影响脑血流灌注，导致脑功能障碍。对于老年患者，尤其是合并脑血管疾病的患者，高碳酸血症可能增加脑卒中的风险。同时，高碳酸血症引起的呼吸性酸中毒可能影响神经递质的合成和释放，干扰神经系统的正常功能。

3 允许性高碳酸血症在老年腹腔镜手术中的应用优势

3.1 减少肺损伤

在老年腹腔镜手术中，允许性高碳酸血症在减少肺损伤方面具有显著优势。研究表明，当动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）适度升高至一定范围（50mmHg - 60mmHg）时，可通过降低潮气量和气道压力，避免大潮气量和高气道压通气带来的肺损伤。在机械通气过程中，过度的肺拉伸会导致肺组织损害和呼吸机相关性肺损伤（VALI）。允许性高碳酸血症可减弱由肺部伸展引起的损伤。在一些实验中，高碳酸血症能够减弱自由基对肺组织的损害，降低肺渗透性增加。在体内肺缺血再灌注后，高碳酸血症可直接减弱急性肺损伤（ALI）指数，如改善氧合、肺力学和肺通透性。同时，高碳酸血症还可减轻肺缺血再灌注后细胞凋亡，这是细胞程序性死亡的机制之一。

在老年腹腔镜手术中，手术操作对腹腔内压力的影响以及老年患者本身呼吸功能的减退，容易出现通气不足和二氧化碳潴留的情况。允许性高碳酸血症策 以在 定程度上适应这种情况，减少机械通气对肺组织的损伤。然而高碳酸血症并非在所有情况下都能减轻肺损伤。在表面活性剂耗竭引起的肺损伤（ALI 的肺不张易感模型）中，高碳酸血症不能发挥保护作用。

合理应用允许性高碳酸血症策略可以在一定程度上减少肺损伤，但需要根据患者的具体情况进行个体化调整，并密切监测患者的肺功能指标，以确保治疗的安全性和有效性。

3.2 提高手术安全性

高碳酸血症可导致外周血管扩张，降低心脏后负荷，减少心脏做功。对于老年患者中常见的心血管疾病患者，这可以减轻心脏负担，降低心肌耗氧量。高碳酸血症还可能通过调节血管内皮细胞功能，改善血管通透性，减少组织水肿，从而进一步稳定心血管系统。老年腹腔镜手术中，由于腹腔内压力的变化和患者呼吸功能的减退，容易出现通气不足和二氧化碳潴留。允许性高碳酸血症策略可以在一定程度上适应这种情况，避免过度通气导致的肺损伤。同时，较低的潮气量和气道压可以减少对肺组织的机械性损伤，降低气压伤、容积伤等并发症的风险。研究表明，在一项针对老年腹腔镜手术患者的研究中，采用允许性高碳酸血症通气策略的患者，其术后肺部并发症的发生率明显低于传统通气组，缩短了患者的住院时间，提高了手术的安全性。

允许性高碳酸血症还可能对免疫系统产生一定的调节作用。手术创伤会引发机体的炎症反应，而过度的炎症反应可能影响手术的安全性和患者的预后。有研究表明，高碳酸血症可以抑制炎症因子的释放，调节免疫细胞的活性，从而减轻炎症反应。在一些动物实验中，高碳酸血症处理组的炎症指标如白细胞介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等明显低于对照组，提示高碳酸血症可能有助于降低手术引起的炎症反应，提高手术的安全性。

在应用允许性高碳酸血症提高手术安全性的过程中，也需要注意潜在的风险。高碳酸血症可能会对神经系统产生不良影响，如引起头痛、嗜睡、意识障碍等。对于老年患者，尤其是合并神经系统疾病的患者，需要密切监测神经系统功能。此外，高碳酸血症还可能影响酸碱平衡和电解质代谢，导致代谢性酸中毒、高钾血症等。因此，在手术过程中，需要严格控制PaCO₂的升高程度，密切监测血气分析、电解质等指标，及时调整通气策略，以确保患者的安全。

4 允许性高碳酸血症在老年腹腔镜手术中的潜在风险及应用限制

4.1 潜在风险

高碳酸血症会引发明显的呼吸性酸中毒。 随着动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）持续升高，血液pH 值逐渐下降，这将对细胞内的各种代谢过程及酶 显著影响。研究表明， 些关键酶的活性可能受到抑制，从而干扰细胞的正常生理功能。而对 其身体的代偿调节能力相对较弱，这种酸碱平衡的紊乱可能更难以耐受。严重的呼吸性酸中 管系统造成多方面 的不良影响，它不仅可能抑制心肌收缩力，导致心输出量减少，还可能影响心脏的电生理活动，增加心律失常的发生风险。对于本身就患有心血管疾病的老年患者，这种影响可能更为突出。

在神经系统方面，高碳酸血症可使脑血管显著扩张，进而增加脑血流量和颅内压。对于那些本身存在脑血管疾病隐患，或者有颅内压升高风险的老年患者，这可能会进一步加重病情，可能引发头痛、头晕、视力模糊等症状，严重时甚至会导致脑疝等危及生命的并发症。同时，高碳酸血症对神经系统功能的影响还可能表现为意识障碍，患者可能出现嗜睡、昏迷、烦躁不安等不同程度的神经精神症状，这不仅会影响手术的进行，还可能对患者的术后康复产生长期不良影响。

从免疫和炎症反应的角度考虑，高碳酸血症虽然在一定程度上可能具有调节免疫的潜在作用，但过度的高碳酸血症可能导致炎症因子释放增加，加重组织损伤和器官功能障碍。老年患者由于身体机能衰退，免疫功能本就相对低下，对高碳酸血症引起的免疫变化可能更为敏感，可能会导致免疫细胞活性异常，影响机体对手术创伤和感染的抵抗力。

因此在老年腹腔镜手术中应用允许性高碳酸血症时，临床医生必须充分认识到其潜在风险，密切监测患者的各项生理指标，包括血气分析、心血管功能、神经系统状态等，以便及时调整治疗策略，确保患者的安全。

4.2 应用限制

应用允许性高碳酸血症需要特 设备和专业技术支持。准确的血气分析设备是必不可少的，它能够实时监测患者的动脉 气参数提供依据。先进的呼吸机则需要具备精确的通气控制 吸气压力等参数，以实现允许性高碳酸血 症的安全应用。 酸血症的病理生理机制、管理方法和应急处理措施。 呼吸机参数，及时发现并处理可能出现的不良事件。只有具备了 保允许性高碳酸血症的应用安全有效。

而对于一些病情复杂、预后不确定的老年患者，应用允许性高碳酸血症可能带来未知的风险。在决策过程中，需要充分考虑患者的意愿和自主决策权。医生应当与患者及其家属进行充分的沟通，详细解释允许性高碳酸血症的风险和益处，让他们了解治疗的可能后果。同时也要考虑家属的意见和情感需求，共同做出符合患者最佳利益的决策。此外，还需要考虑医疗资源的合理利用，确保在应用允许性高碳酸血症时，不会过度占用有限的医疗资源，影响其他患者的治疗。

5 结语

随着对允许性高碳酸血症在老年腹腔镜手术中的研究不断深入，我们认识到其具有潜在益处与风险。一方面，它在减少肺损伤、提高手术安全性等方面有积极作用；另一方面，可能引发呼吸性酸中毒、影响心血管和神经系统等。未来，应进一步探索更优化的通气策略，明确其作用机制，权衡利弊，以更好地应用于老年腹腔镜手术，保障患者安全，提高手术效果和患者预后。

参考文献

[1] 郑龙, 吴运福, 宋立强 . 允许性高碳酸血症在 ARDS 通气中的研究进展[J]. 国际呼吸杂志,2019,39(13):999-1003. DOI:10.3760/cma.j.issn.1673-436X.2019.13.008.

[2] 王玲,钟毅,单热爱. 允许性高碳酸血症在临床中的应用进展[J]. 赣南医学院学报,2024,44(4):404-408.DOI:10.3969/j.issn.1001-5779.2024.04.013.

[3] 侯万举. 高碳酸血症在急性肺损伤中的作用研究进展[J]. 中国城乡企业卫生,2021,36(8):44-46.DOI:10.16286/j.1003-5052.2021.08.016.

[4] 武芳,张雪逸,李艳丽,等. 麻醉期间允许性高碳酸血症脑保护作用的研究进展[J]. 国际麻醉学与复苏杂志,2021,42(2):191-194. DOI:10.3760/cma.j.cn321761-20200530-00220.

[5] 汤 龙 信 , 丁 璐 , 王 金 保 . 允 许 性 高 碳 酸 血 症 临 床 研 究 进 展 [J]. 临 床 误 诊 误 治 ,2019,32(5):101-108.DOI:10.3969/j.issn.1002-3429.2019.05.022.

[6] 吴 树 彬 . 高 碳 酸 血 症 脑 保 护 作 用 的 研 究 进 展 [J]. 中 国 体 外 循 环 杂 志 ,2013,11(2):122-124.DOI:10.3969/j.issn.1672-1403.2013.02.017.

[7] 孙瑞,张春媚,罗慧玲,等. 高流量鼻导管与创正压通气在 ICU 成人患者应用中的研究进展[J]. 中国实验诊断学,2021,25(11):1734-1737.

[8] 陈宇超. 肺保护性通气策略在小儿腹腔镜手术中的研究进展[D]. 重庆:重庆医科大学,2020.

基金项目：高原地区允许性高碳酸血症对腹腔镜下胃肠道手术老年患者术后认知功能的影响/FYXC-2024-06

作者简介：

王冬梅（1998.11-），女，藏族，人，硕士研究生，研究方向：允许性高碳酸血症在老年腹腔镜胃肠道手术的应用。