多数吸入和静脉麻醉药均能在麻醉中和麻醉后呈剂量依赖性地增加气道的萎陷性，增高患者术中及术后低氧血症、肺不张和负压性肺水肿等呼吸系统并发症的风险。随着内镜诊疗操作的日益增多，采用丙泊酚单药麻醉亦呈明显增加的趋势。另外，目前许多采用丙泊酚镇静的操作甚至可以由非麻醉科医师实施。上述麻醉或镇静操作中，患者往往无需建立人工气道，因而缺乏对上呼吸道的保护。这时，丙泊酚剂量依赖性地致上呼吸道萎陷性增加的作用即可能危及患者的气道和通气与氧合等的安全。
既往有研究显示，吸入3%～6%的CO2可以刺激阻塞性睡眠呼吸暂停患者的上呼吸道吸气肌张力，增加其相位性的电活动并缩短呼吸暂停时间。而且，CO2亦可逆转丙泊酚麻醉所致的大鼠呼吸抑制。
为此，来自美国麻省总院麻醉与危重病及疼痛医学科的RuscIcKJ等通过前瞻性RCT研究，探讨了不同水平PETCO2对丙泊酚麻醉下健康志愿者上呼吸道萎陷性和颏舌肌张力的影响。文章发表于年7月的Anesthesiology。
目的通过研究健康志愿者在不同觉醒状态（清醒、丙泊酚浅麻醉和丙泊酚深麻醉）下，不同水平的PETCO2（基础值、基础值+4mmHg及基础值+8mmHg）对上呼吸道关闭压的影响，探讨高碳酸血症是否能呈剂量依赖性地增加丙泊酚麻醉患者上呼吸道的稳定性。
方法该研究是对既往研究资料的预先设定的二次分析。18例ASAⅠ级、年龄15～45岁、体重指数（BMI）18.5～28kg/m2、无睡眠呼吸暂停的志愿者纳入了随机对照交叉研究。其中12例志愿者的数据适合最终的试验分析（n=12）。
在测定各志愿者清醒状态下呼吸空气时的基础值后，进行靶控输注丙泊酚麻醉。平均麻醉时间44±37min。丙泊酚的初始靶控目标血浆浓度为3.7μg/ml，以50%的幅度增减丙泊酚靶控浓度，以分别达到浅麻醉和深麻醉的水平，并至少维持30min，其相应靶控浓度为3.1±0.7μg/ml和4.3±0.8μg/ml。
研究中涉及丙泊酚麻醉深度的概念包括丙泊酚浅麻醉（对外周神经刺激仪的电疼痛刺激能出现体动反应）和丙泊酚深麻醉（对电疼痛刺激无体动反应）。
在不同的麻醉深度下，受试者连续呼吸空气≥10次，然后进行两次气道关闭操作并让其做7±3次的吸气尝试。在两个不同的PETCO2（基础值+4mmHg和基础值+8mmHg）水平分别重复进行上述操作（图1）。两次操作之间若受试者不能维持适当的自主呼吸，则加用持续呼吸道正压（CPAP）进行辅助（图2）。
局部麻醉下经一侧鼻孔置入测压管监测会咽部压力。以鼻罩连接高流量CPAP环路；待受试者意识消失后用特制胶膜封闭其口部，以防经口呼吸。环路吸气端装有湿化器和可膨胀气囊封闭阀，以便在行气道关闭操作时阻断吸气气流，同时允许进行呼气。吸入氧浓度为0.5。环路吸气端旁路连接的CO2罐能在受试者PETCO2稳定后分别使其升高4mmHg和8mmHg。经皮置入颏舌肌电极；胸腹部安置呼吸诱发的体积描计议。
动态监测通气参数、鼻罩压力、会咽部负压、颏舌肌电图、BIS及呼吸体积描计图等。
结果通过补充吸入CO2提高PETCO2的方法可呈剂量依赖性地显著升高气道关闭压（P0.），提高气道稳定性；丙泊酚麻醉深度及PETCO2水平与麻醉深度之间的相互作用亦能显著影响气道关闭压（P0.和P=0.）（图3）。
在气道关闭操作中，吸气努力时颏舌肌电活动显著增加；升高PETCO2能剂量依赖性地增加气道萎陷时颏舌肌相位性的电活动（P0.）；无论是否进行气道关闭操作，该作用均能被观察到。丙泊酚深麻醉能显著降低颏舌肌电活动；升高PETCO2能部分缓解该抑制作用；最高水平的PETCO2能使浅麻醉和深麻醉状态下颏舌肌的电活动分别增加7%（95%CI3～11）和19%（16～23）。
浅麻醉状态下，PETCO2呈剂量依赖性地升高BIS值；而深麻醉下对BIS的影响无显著意义（图4）。提示在浅麻醉状态下，PETCO2改善气道稳定性的作用可能部分与其提高脑皮层觉醒程度有关，但深麻醉下该作用并不明显。
结论通过补充吸入CO2的方式适当提高PETCO2能呈剂量依赖性地分别增加丙泊酚浅麻醉和深麻醉状态下的气道稳定性。该作用可能部分是通过提高上呼吸道扩张肌（颏舌肌）的活动性实现的。
麻海新知的点评上呼吸道作为一个缺少骨性支撑的肌性管道，其在吸气相的扩张主要有赖于咽部肌群（主要是颏舌肌和腭帆张肌）的张力和肺膨胀所致的向尾侧的牵张力，从而能维持上呼吸道的开放。在麻醉和睡眠状态下，上述扩张作机制受损，在外周压力的作用下使上呼吸道萎陷的风险增加。在使用单一药物（例如丙泊酚）进行镇静麻醉的临床诊疗操作中，例如无痛内镜操作和ICU持续镇静等，随着麻醉深度的增加且患者间存在的个体差异，由于缺乏气管内插管或喉罩等人工气道的支撑，上呼吸道梗阻始终是麻醉科医师需要密切观察并及时处理的常见问题。因而，找到一种简单有效的减轻或消除丙泊酚等麻醉药物对上呼吸道萎陷性的剂量依赖性抑制作用的方法，就具有广阔的临床应用前景。
上世纪80年代以来，陆续有动物和临床研究发现，通过额外吸入含CO2气体的方式升高PETCO2或动脉血CO2分压（高碳酸血症）可以提高颏舌肌相位性的电活动，降低上呼吸道临界关闭压和阻力，发挥稳定气道的作用。其机制主要可能与高碳酸血症所致的脑皮层觉醒增加和麻醉相对变浅有关（BIS值增高，脑电图上慢波睡眠波形消失）。
本研究的主要意义在于，发现在丙泊酚浅麻醉和深麻醉状态下，PETCO2升高能剂量依赖性地增加上呼吸道的稳定性，但仅在浅麻醉状态下升高PETCO2能显著升高BIS值，提示其作用至少部分是通过高碳酸血症增加脑皮层的觉醒状态而实现的；但在深麻醉下，PETCO2的变化对BIS无明显影响，其机制尚需进一步阐明。
该研究为临床上减轻或避免丙泊酚麻醉或镇静下上呼吸道萎陷和梗阻的风险提供了一个新的思路。但其本身的局限性也是不可忽视的：首先，小样本健康志愿者的研究结果能否推广至临床广泛应用，尤其是睡眠呼吸暂停的患者，值得商榷；对麻醉中气道萎陷和低氧事件等的发生率的实际影响也缺乏客观的观察和判断。其次，本研究所定义和采用的所谓丙泊酚“浅麻醉”和“深麻醉”剂量及疼痛刺激的水平均与临床存在较大差距，临床应用尚需深入地探讨；而且，额外吸入CO2所致的恶心呕吐风险、对pH稳态的影响、患者的安全性和耐受性等均是该研究所没有涉及的问题。
（编译刘征述评倪文）
原始文献：
SupplementalCarbonDioxideStabilizestheUpperAirwayinVolunteersAnesthetizedwithPropofol.Anesthesiology.Jul;(1):37-46.doi:10./ALN..
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