
眼心反射的再认识
[摘要] 眼心反射(oculocardiac reflex,OCR)在眼科手术中的发生率高达90%,而大多数临床医生认为OCR的表现仅仅是心动过缓、心律失常却忽略了其它系统表现,如“眼肺反射”(oculorespiratory reflex, ORR)、“眼胃反射”,也有人称之为“眼-呕吐反射”(oculo-emetic reflex,OER)等。而且OCR是一种不仅仅局限于眼科手术的并发症,有报道在窦房结内镜手术中也可发生{{1}}。Hemmer等也报道在进行三叉神经痛治疗时由于刺激了第五颅神经的下颌骨分支而伴发了不稳定的心动过缓{{2}}。此现象以临床表现报道居多,本文分别从眼胚胎,解剖,生理, 电生理,发生机制等基础方面进行综述,认为其应该称为眼迷走神经反射(oculovagal reflex,OVR)更为全面。
[关键词] 眼心反射;眼迷走神经反射;生理与电生理
Recognition of oculocardiac reflex
GU Enhua. Clinical College of Ophthalmology, Tianjin Medical University, Tianjin Eye Hospital, Tianjin 300020,China
Corresponding author: GU Enhua, E-mail:guenhua612@sohu.com
[Key words] oculocardiac reflex,OCR ; oculovagal reflex,OVR; Physiology and electrophysiology
自从1908年英国眼科医生Ashner及Dagnini同时发现了眼心反射(oculocardiac reflex,OCR)以来,百年来不断由眼科与麻醉医生从临床上认识与补充。OCR是由牵拉眼外肌、眼内容物及其它眼眶结构和挤压眼球引起的{{3}} 。目前大部分国外、国内教科书与文献仍沿用眼心反射(OCR)的称谓。1979~2009关于OCR的报道共有182篇,其中有21篇是关于斜视手术引起的,有7例引起心搏骤停,1例引起心动过缓、呼吸停止。国外关于OCR引起的心搏骤停报道诸多{{4],[5}},其中以斜视矫正术为多见。本文分别从眼胚胎,解剖,生理, 电生理,发生机制等基础方面进行综述。
1胚胎
眼睛是一视觉器官,眼组织由体表外,神经外和中胚层组织发育而来,所以眼是具备多种功能的器官即痛觉,运动和视觉,同时为大脑中枢的一部分。多数作者按眼生理功能将其归纳为神经系统。脑的发生于4周末神经管头段形成3个膨大的脑泡,即前脑泡、中脑泡和菱脑泡。而眼为神经外胚层发育而成,胚胎发育第4周当神经管前段闭合成前脑时,外膨出两个视泡。同时还有心脏,胃肠道形成,临床上可常见疼痛、心动过缓与恶心呕吐同时发生{{6}}。
2 神经反射途径
2.1 眼感觉神经反射弧
眼肌→睫长神经,眼球→睫短神经→神经节→ 脑干→迷走神经核 →迷走神经→窦房结或/和心肌等各相应效应器。一条眼外肌可有多至50条肌梭,2~10条肌纤维构成肌梭,其由有髓的感觉与运动神经纤维支配,后者通过使梭内肌纤维收缩,增加肌梭对牵拉力的敏感性,而多数骨骼肌仅由运动神经支配,故临床上牵拉眼外肌时,局部麻醉患者说疼痛难忍,全身麻醉偏浅者出现体动。提上睑肌的肌梭数61,要比上直肌181少得多,因此OCR发生率低。眼外肌是由1条神经纤维支配3条肌纤维,而骨骼肌为1:140,动眼神经1:2.7;外展神经1:1.8;三叉神经1:1 [[7]]。眼外肌结构特点包括①眼肌纤维较一般骨骼肌纤维细小;②眼肌运动单位小,一个运动神经元仅支配几个或十几个眼肌细胞;③放电频率较一般骨骼肌高且极快,故眼肌运动单位电位振幅小,时程也短,为干扰型放电[[8]]。
2.2 三叉投射系统(trigeminal system)
系传递头面部各种感觉的主要途径,三叉神经脊髓束核系统接受经半月神经节所传导的痛、温度和部分触觉的冲动。Ashner在压迫动物眼球后引起心动过缓,切断动眼、滑车、外展、面、听神经后仍可引起OCR,当分别刺激三叉神经的各末梢支均发生了OCR,故认为OCR与三叉神经有密切关系。其传入神经是由三叉神经组成的,传出神经是迷走神经,因此,OCR也叫三叉神经-迷走神经反射(trigemino-vagal reflex){{9}}。其传导途径系由眼球及球后组织通过睫状神经和三叉神经眼支,传入到中枢延髓迷走神经核,再通过迷走神经传至心肌{{10}}。国外也有文献称迷走神经介导的心搏骤停反射为“迷走神经性发作”(vagal attack){{11}}。当持续按压眼球或牵引眼外肌时,体内抑制调节系统可使心率保留,这种现象称为“迷走逃逸”(vagal escape)或“OCR疲劳”(OCR fatigue){{12}}。
3
眼外肌与 OCR
短又小的眼肌却神经支配丰富,并有各自的特点,敏感性高。临床报道斜视矫正术中内直肌受到牵拉,产生的眼迷走神经反射最严重{{13}},外直肌次之,再为其余眼外肌。也有研究认为,下直肌引起的最严重,其次为上直肌,然后是内直肌,外直肌{{14}}。内直肌与上直肌的矫正术,可在球面神经入眼肌处行局部神经阻滞,可减少眼神经反射发生。
4电生理
4.1眼肌放电
如下直肌在眼球固视时,稳定放电,向上运动时放电抑制(OFF—方向),若向下运动,突发电随运动速度增加而增加(ON—方向)。作用肌在ON—方向移动越远,参与反应的神经单位就越多,放电反应就越大。研究还发现放电的增加量与眼球运动的速度呈比例,并和牵拉角度有关,计算公式:F=KØ+RØ/dt F=肌力,d=运动角速度, Ø=观测角度,K/R=时间常数。Luschei的猴试验发现放电的开始时间、持续时间、放电速度和扫视运动方向、时间及运动速度关系极为密切。归为4种放电类型:①突发张力,与扫视运动和凝视的固定方向有关;②突发,与扫视运动有关;③张力,与眼位有关,无扫视运动的突发放电;④停顿,呈张力型发电,但当在一个或几个方向上开始运动时,出现放电停止[7]。 因此,可解释临床上时常出现同一条眼肌肉矫正术,不同的操作方式,不产生或产生不同程度的眼迷走神经反射。
牵拉眼外肌时,放电频率由10~20次/秒的持续放电骤增至300次/秒,若维持牵拉状态,降至150~90次/秒,放松眼外肌,放电会突然停止,并恢复持续状态。故此眼迷走神经反射出现时停止手术操作即刻眼迷走神经反射消失{{15}}。对肌肉的拉力和牵拉速度与眼神经反射的发生率有关。Isenberg等{{16}}报道,在斜视术后调整肌肉缝线时,亦可出现OCR。
4.2 疾病与OCR
斜视手术OCR的发生率报道从14%~90%不等{{17}},斜视矫正术中迷走神经反射为什么严重不一,发生或不发生;这由疾病的性质所决定的。如 Duane综合征内转时外直肌和内直肌同时放电,外转时无放电,说明外直肌和内直肌共同由动眼神经支配,即异常神经支配。肌原性眼肌病,由于丧失了许多运动单位,故肌收缩时运动单位减少,呈电静息或单个型,混合型放电等[8]。
5胆碱脂酶的功能
胆碱能神经其始于脑干,通过迷走神经节发出极短的节后纤维。刺激迷走神经,其节前纤维末梢释放乙酰胆碱,激动神经节细胞上的M1胆碱受体,从而引起节后纤维末梢释放乙酰胆碱,再激动效应器上的M3胆碱受体,使效应器产生定向。乙酰胆碱对摄食、饮水、体温、血压等调节中枢都有特定的作用。神经元之间以及神经元与肌肉或腺细胞之间的兴奋传递不是靠电传导,而是靠化学物质作用于肌肉、腺细胞等,从而出现肌肉收缩、腺体分泌等生理效应。某些药物可以阻断神经递质与其受体相互作用的效应。如临床上用阿托品作为眼神经反射拮抗药,阿托品与乙酰胆碱竞争受体,从而阻断乙酰胆碱的作用,解除迷走神经兴奋{{18}}。因此术前使用阿托品等抗胆碱药物,可减少其发生。抗胆碱能药可预防性降低OCR的发生率{{19}},然而阿托品可引起二联律和异位搏动,而这些心律失常比OCR更为持久{{20}}。行斜视矫正术的成年人预防性使用阿托品可以降低OCR 和PONV(Postoperative nausea and vomiting,术后恶心呕吐) 的发生率{{21}}。
6临床表现
眼受到刺激后以辐射式神经反射方式传导到以下各个效应器:心脏、呼吸道、汗腺、唾液腺、胰腺、血管、胃肠道、膀胱等。目前临床多以一或两种不良现象报道,未能进行较全面的观察与研究,致使某些临床观察得不到充分的解释。
心脏受交感神经和迷走神经双重支配,迷走神经纤维分布以窦房结, 房室结为主以及心肌。迷走神经兴奋,则可以引起窦房结抑制,使传导系统机能发生障碍,表现为心动过缓、心律失常,以致心脏停搏。心肌收缩乏力导致血压下降,心前区憋闷不适,以及末梢循环障碍表现如面色苍白、口唇甲床青紫、全身湿冷等。呼吸系统为呼吸频率减慢、幅度增大、吸气延长,即“眼肺反射”(oculorespiratory reflex,ORR){{22}}、末梢脉搏氧饱和度下降。与 OCR 相同的是,ORR 也是由牵拉眼外肌引起的;不同的是,ORR并不表现为迷走性的,实际上使用阿托品可加重而不是防止这种反射的发生。人们对ORR感兴趣是因为它产生的低氧血症可加重术中发生的OCR,并且它还很难处理因为用来预防OCR的阿托品通常可以加重ORR的发生{{23}}。
口腔、消化系统腺体分泌增多,胃肠运动亢进,括约肌舒张导致恶心、呕吐,“眼胃反射”, 尽管许多因素可引起术后恶心呕吐的发生,它尤其易于发生在斜视手术产生了所谓的“眼-呕吐反射”(oculo-emetic reflex,OER),其被认为可触发术后恶心呕吐,其原因可能是OCR和OER拥有共同的传入和传出神经弧{{24}}。有一些学者研究了OCR与术后恶心呕吐的关系,诸多学者认为术后较高的恶心、呕吐发生率与术中迷走神经反射率呈正比,所以应努力降低迷走神经反射。但结果具有争议{{25],[26}}。
7 产生OCR诱因
情绪紧张、体质差、月经期、贫血、心血管疾病以及对过量药物敏感,全麻过浅、缺氧、高碳酸血症、术中同时应用去甲肾上腺素或拟胆碱药物、局部过冷或过热的刺激等。OCR多发生于儿童,其迷走神经占优势,年龄越小发病率越高。研究发现儿童因其较高的迷走张力其发生率也较高{{27}}。小儿的心输出量存在心率依赖性,故小儿的心动过缓较心动过速对机体影响更大,更令人担忧。尤其在迷走神经兴奋性较成人高的小儿,交感神经发育不完全,容易导致明显的迷走神经反射亢进{{28}}。有研究证实,褐色和淡褐色眼睛的人比蓝色和灰色者更容易发生OCR{{29}}。
8 致病因素
多数临床医生曾认为仅压迫眼球或牵拉眼肌可产生OCR,术中出现OCR时术者误认为未进行上述操作,故此不能及时停止操作,致使病情加重。Joseph 等{{30}}报道一例40岁男性病人眶底骨折后出现心动过缓伴间断恶心,影像学提示仅有骨折征象而并无明显的眼外肌损伤,怀疑为OCR引起,手术修复后心动过缓等症状立即缓解。还有一例报道眶壁下骨折后引起罕见的由迷走神经介导的包括呼吸系统、心血管系统及胃肠道表现的致命性的眼心反射{{31}}。顾恩华{{32}}报道153例眼眶手术中OCR的致病因素,还有眶内探查、剜出肿瘤、牵拉视神经、剥离组织、牵拉眼睑和眶内血肿。Anderson列举了易发OCR的因素还有:急性青光眼、视网膜脱离手术、眼内注射、严重眼球眼眶损伤等。
9 OCR的风险
自从Sorenson等1956年报告3岁女孩斜视手术中因OCR引起心脏停搏以来人们开始注意到在麻醉领域,眼科手术,特别在斜视手术时OCR是引起心动过缓、心律失常、心搏骤停的主要原因。
一个13岁男孩因OCR引起心搏骤停后在切除眼外囊虫病时继发肺水肿[[33]]。但是由OCR引起致命性的心搏骤停并不常见,仅2例致死报道[5]。根据美国眼科学会对1405名会员征询调查,1967年全麻下眼科手术70,744例,术中和术后共死亡46例,10岁以下小儿占10例,其中因斜视手术引起者6例,1例死于术中,其余5例因术中曾心搏骤停而死于术后。死亡的主要原因是呼吸管理失当及低氧血症。1962年Deacock报道英国3500例眼科手术中,至少有44例因心脏停搏死亡;1972年Kaplan等统计2万例眼科手术死亡率为0.4%,引起眼科界极大重视。
结束语 总之,眼迷走神经反射在斜视矫正等术中是不可完全避免的,所产生的各种临床表现仅以OCR解释或称谓是值得商榷的,我们通过复习相关的文献,对此有一新的、较全面的认识,预防方法随之有的放矢,行之有效,OCR的基础研究有待于进一步深入的研究。
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