脊柱手术后麻痹性肠梗阻的研究进展

王娟 王秀丽

河北医科大学第三医院麻醉科，石家庄 050051

国际麻醉学与复苏杂志,2022,43(12):1336-1340.

DOI：10.3760/cma.j.cn321761-20220119‑00707

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【综述】

麻痹性肠梗阻（postoperative ileus, POI）又称术后胃肠功能障碍（postoperative gastrointestinal dysfunction, POGD），是腹部手术后常见并发症之一，一般定义为术后72 h未能排气。临床上脊柱手术后POI引起学者广泛关注，其主要表现为恶心呕吐、腹痛腹胀、肠鸣音消失和经口进食不耐受等，可引发术后疼痛增加、肠内营养延迟、伤口愈合不良等严重并发症。因此，防治脊柱手术后POI对提高患者术后生存质量具有重要意义，本文就脊柱手术后POI的影响因素、形成机制和防治手段进行综述。

1 脊柱手术后POI的影响因素      

脊柱手术由于其特殊的手术特点，相对其他骨科手术，更易形成POI。麻醉因素和手术操作引起的激素水平变化也会促使术后POI的发生。

1.1　手术特点

多项临床研究表明，高龄、男性、糖尿病、低蛋白血症、贫血和既往腹部手术史的患者更容易发生POI，而接受脊柱手术的患者多合并≥1种基础疾病。脊柱手术多集中于胸腰椎，研究表明，消化系统通过迷走神经、胸腰椎通路和骶神经接受来自中枢神经系统（central nervous system, CNS）的神经支配，脊柱手术易损伤部分脊神经及其分支，可能破坏消化道的感觉信息通路影响胃肠功能。一项对接受腰椎融合术患者的回顾性研究发现，接受前路和前后联合入路手术的患者分别有7.5%和8.5%出现POI，而接受后路手术的患者仅有2.6%出现POI。接受前路手术的患者POI发生率增加的可能原因是剥离后腹膜会损伤正常的神经通路。Al Maaieh等研究表明，累及L1、L2脊神经的手术操作是脊柱手术后POI的独立危险因素，术中操作可能损伤L1、L2椎体前的腹腔神经丛，影响肠道交感神经信息传递，诱发POI。

此外，肠蠕动主要是由肠壁内Cajal间质细胞（interstitial cells of Cajal, ICC）和肠神经系统（enteric nervous system, ENS）共同作用完成。ICC在肠壁内形成一个连续的细胞网络，产生和传播使平滑肌细胞除极的慢波；ENS主要由兴奋性胆碱能神经元组成，其节后神经元释放乙酰胆碱作用于M2和M3亚型的毒蕈碱受体进而促进胃肠活动。手术对腹膜的刺激和俯卧位对肠道的压迫可能降低肠道慢波频率，伴有脊髓损伤的患者表现出ICC严重丢失的迹象，以上均是脊柱手术后POI形成的原因。

1.2　麻醉药物

阿片类镇痛药常被用于脊柱手术的麻醉诱导和维持，其通过作用于外周神经系统、脊髓和大脑来减轻疼痛，但对肠动力有剂量依赖性抑制作用。在肠道黏膜下神经丛和肌间神经丛神经元上发现了κ、μ和δ三种阿片受体亚型，分别调节肠道的运动及分泌。其中，κ和μ受体的激活调节ENS胆碱能的传递，还作用于ICC表达的阿片受体，减少ICC表达、阻滞起搏电流和信号传输导致胃肠功能障碍。阿片类药物对胃肠道的抑制作用在经静脉、肌肉和硬膜外给药后均有发生。由于围手术期的应激反应，机体会释放内源性阿片肽，内源性和外源性阿片肽共同作用抑制胃肠功能；因此，选择性阿片受体拮抗剂可改善术后POI。

研究表明，苯二氮卓类受体不仅存在于CNS，还存在于骨骼肌、心肌等其他组织内。咪达唑仑通过提高胞内氯离子数量，增强了抑制性神经递质γ‑氨基丁酸的作用从而产生镇静作用，而肌细胞内氯离子浓度的增加降低了细胞产生动作电位的能力，这可能是POI形成的原因之一。

1.3　激素水平

手术、麻醉应激可影响患者胃肠激素和神经肽的水平。胃动素、P物质和血管活性肠肽（vasoactive intestinal peptide, VIP）在正常的肠道蠕动中发挥重要作用。胃动素的主要作用是刺激消化间期移行复合波Ⅲ相收缩，刺激胃肠道运动，低水平的胃动素可直接导致术后胃肠功能紊乱。P物质在组织损伤引起的神经‑体液‑免疫反应中起关键作用，VIP是胃肠运动的主要抑制性神经递质之一，因此，P物质拮抗剂和VIP拮抗剂可能促进术后胃肠功能恢复。脊柱手术患者术前常伴有CNS损伤，其损伤后下丘脑‑垂体‑肾上腺轴的活性增强会释放多种激素，其中糖皮质激素会使参与肠黏膜调节、上皮细胞分泌和肠平滑肌收缩的肠道肥大细胞数量减少，因此糖皮质激素水平的升高可能是脊髓损伤后POI的因素之一。

2 脊柱手术后POI的发生机制

在明确无机械性肠梗阻的情况下，脊柱手术后患者出现排气、排便延迟均应考虑POI的可能。其机制涉及神经调节机制、免疫介导的炎性机制，近年来，脑‑肠‑微生物学说也引起学者们的广泛关注。

2.1　神经调节机制

神经调节介导的机制包括术中和术后立即激活的神经反射。研究表明，交感神经系统的过度兴奋抑制了副交感神经驱动的胃肠平滑肌活动。交感神经系统释放的儿茶酚胺作用于突触前膜抑制乙酰胆碱的释放，并直接作用于肌细胞促进一氧化氮生成，一氧化氮可以抑制胃肠道平滑肌运动，从而产生肠麻痹的作用。近年来研究发现，神经胶质细胞（enteric glial cell, EGC）在肠道神经调节机制中发挥重要作用。Grubišić和Gulbransen发现，肠道神经元与EGC之间信号调节影响肠道神经反射。EGC与肠道神经元信号传递是由嘌呤信号通路介导的，此通路由神经元P2X7受体激动剂2'‑3'‑O‑（4‑benzoylbenzoyl）‑ATP（BzATP）激发，该激动剂在肠道神经元中引起强烈的钙离子应答，导致神经元内的ATP经缝隙连接蛋白pannexin‑1释放到胞外，随后通过EGC细胞膜上的胞外核苷三磷酸二磷酸水解酶将胞外的ATP转化成二磷酸腺苷，激活EGC上的P2Y1受体，触发钙离子信号，而钙离子信号介导的EGC兴奋会形成多种神经传递方式参与肠道运动调节。手术过程中，任何影响EGC与肠道神经元信号传递的因素都会影响患者术后胃肠功能的恢复，增加POI发生率。

2.2　免疫介导的炎症机制

Farro等研究表明，肠道电活动在术后3~6 h恢复，但随后在术后6~72 h内受到第二次抑制，显示出肠道收缩抑制的两个阶段：第一阶段与TNF‑α、IL‑1β和IL‑6等表达增加有关，第二阶段与单核细胞和中性粒细胞流入肌层有关，这些炎症介质以及炎症细胞的浸润引起肠道组织尤其是肠道肌层受损，进而影响肠道运动功能。此外，持续的炎症反应还可引起肠屏障损伤，进一步引起局部炎症反应的蔓延，加重肠道病变。在一项动物实验中，用反义寡核苷酸拮抗小鼠体内细胞间黏附分子‑1，不仅阻止了白细胞浸润，而且保持了正常神经肌肉功能，因此，手术操作诱发的炎症可导致POI。

触发炎症反应的细胞有巨噬细胞和肥大细胞。肌间神经丛的巨噬细胞在POI形成机制中发挥着重要作用，这些巨噬细胞在生理情况下是静止的。研究表明，活化的巨噬细胞导致转录因子的激活以及促炎因子、趋化因子和细胞黏附分子的产生，随后循环中的炎症细胞进入肌层引起级联炎症反应。导致巨噬细胞活化的机制尚不清楚，一种潜在的机制可能是通过受损细胞释放的分子，激活与损伤相关的受体。另有研究发现，巨噬细胞的激活可能是由其表面的α7烟碱受体所介导的。肥大细胞也可能触发POI的级联炎症反应，已在腹膜和肠壁固有层中发现肥大细胞的存在。术后肠梗阻的小鼠模型显示，经由肥大细胞稳定剂预处理的小鼠可以减轻刺激胃肠道所引发的炎症反应，缩短胃排空时间；肥大细胞缺失的动物在术后也可减轻肠道炎症反应。

p38丝裂原活化蛋白激酶通路参与POI的炎症反应。最新的研究发现，Jun激酶信号通路也可能参与POI的炎症反应，Jun激酶基因敲除后该通路受到抑制，干扰相关的级联炎症反应，肠道运动功能得到改善。

2.3　脑‑肠‑微生物轴学说机制

手术损伤引起的胃肠环境变化可导致肠道细菌生态失调，在生物失调的情况下，肠道细菌释放的化合物激活巨噬细胞和中性粒细胞上的髓样细胞触发受体，导致强烈的炎症反应。此外，肠道微生物群可以激活肠道免疫细胞上的Toll样受体，促进炎症细胞因子IL‑1β、IL‑6、IL‑8和TNF‑α的释放，使肠道黏膜屏障受损，抑制胃肠平滑肌的收缩。脑‑肠轴是肠神经系统和CNS之间双向的信息交流通路，大脑可以影响肠道功能，肠道变化也可改变脑功能。大量研究表明，肠道炎症可以影响人和动物的行为和认知功能。因此，脊柱手术后发生POI的患者围手术期神经认知紊乱的发生率也可能增加。

3 脊柱手术后POI的防治手段    

脊柱手术后POI可导致伤口愈合不良、出院时间延迟等并发症，降低患者舒适度和满意度。微创手术的引入显著降低了手术对胃肠道的影响及其诱发的组织损伤，但目前尚未发现针对POI防治的金标准。现将临床应用的针对POI有效的防治措施总结如下。

3.1　多模式镇痛

多模式镇痛是指包括自控静脉镇痛、外周神经阻滞、硬膜外麻醉等镇痛方法的联合应用或阿片类药物、非甾体抗炎药、加巴喷丁类等镇痛药物的复合应用，可有效减轻疼痛，减少阿片类药物消耗，加速术后胃肠功能恢复，缩短住院时间。

3.2　针药平衡麻醉

王强和熊利泽提出“针药平衡麻醉”的新理论，即将针刺与药物结合的麻醉方式促进患者更平稳地度过围手术期、改善预后和促进生理功能的恢复。已有研究表明，针药平衡麻醉在促进术后胃肠功能恢复方面有积极作用，其中“内关穴”和“足三里穴”被认为是促进术后胃肠功能恢复的经典穴位。研究发现，双侧足三里穴位注射新斯的明可有效促进POI恢复，新斯的明可直接快速作用于与胃肠道功能关系密切的足阳明胃经，起效快，疗效显著。

3.3　术后假饲

咀嚼通过刺激神经中枢和迷走神经促进胃酸、胃蛋白酶原、胃泌素、胃动素等胃肠激素的分泌，使乙酰胆碱递质释放增加，与炎症细胞上的胆碱受体结合，从而减少促炎因子的释放，促进术后胃肠功能恢复。研究表明，术后6 h开始咀嚼口香糖可以促进老年髋部骨折患者术后胃肠功能的恢复。

3.4　药物治疗

促胃肠动力药物、P物质拮抗剂和VIP拮抗剂可促进脊柱手术后POI的恢复。研究表明，应用阿片受体拮抗剂爱维莫潘可促进胸腰椎术后胃肠功能恢复，且不增加补救镇痛的次数。利多卡因具有镇痛、抗痛觉过敏和抗炎的作用。研究表明，围手术期静脉注射利多卡因对于促进术后胃肠功能恢复具有积极影响。盐酸戊乙奎醚可以减少肠型脂肪酸结合蛋白的释放，促进胃动素、胃泌素分泌，具有肠道保护的作用，但可能会影响老年患者术后认知功能，这一点值得注意。

综上所述，目前脊柱手术后POI尚无规范的防治手段，控制其影响因素和深入了解其作用机制是预防和治疗的关键，其机制涉及多种分子及受体，对这些分子和受体的深入研究可能为脊柱手术后POI的治疗提供新思路。