腹腔镜手术越来越多的应用于小儿外科疾病的诊断及治疗,特别是在新生儿疾病领域的应用。除仪器设备及手术方法不断的革新以外,手术术式越来越复杂,手术时间越来越长,术前合并有其它合并症的患儿也越来越多,二氧化碳（CO₂）气腹对这一群体的影响还未充分了解。CO₂气腹对机体呼吸、循环及代谢等方面的影响促使人们对最佳充填气体的探求一直未有间断。氧化亚氮（N₂O）以其与CO₂相近的理化性质能否在腹腔镜技术中应用成为又一关注的焦点。大量临床实践证明氧化亚氮气体应用的安全性,其在酸碱及血流动力学、术后疼痛等方面优于CO₂及其他气体,应用于孕妇、心肺功能不全等病人时,具有明显的优越性。随着腹腔镜技术的成熟,其在小儿肿瘤疾病中的应用更是日益广泛。然而,CO₂作为气腹的充填介质对恶性肿瘤的细胞行为及对抗肿瘤细胞的潜在影响仍是目前讨论的焦点问题之一。有学者认为,这一影响与CO₂气体造成的腹膜损伤有关。因此,本实验通过人工CO₂气腹与N₂O气腹的建立,了解CO₂气腹和N₂O气腹对新生猪心肺功能的影响,对比不同气体类型对机体影响的优劣,以求更加深入的了解腹腔镜手术在新生儿应用中产生的问题;通过观察不同气体暴露下的腹膜超微结构的改变,CO₂暴露对间皮细胞代谢及形态的影响,神经母细胞瘤细胞跨间皮细胞迁移实验,讨论CO₂气腹对腹腔免疫的影响及腹腔镜术后高肿瘤转移率的潜在机制,试图发现新生儿及肿瘤病人腹腔镜手术时的最佳膨腹气体。第一部分二氧化碳和氧化亚氮气腹对新生猪循环、呼吸功能影响的实验研究目的建立新生猪气腹及急性心功能不全模型,观察人工CO₂及N₂O气腹时新生猪血流动力学及呼吸指标的变化规律,比较新生儿腹腔镜手术的膨腹气体的优劣。方法乳猪35头,年龄7-14d,体重2-4kg。分为5组,对照组（CON）7头,CO₂气腹组（CO₂）7头,N₂O气腹组（N₂O）7头,心功能不全CO₂气腹组（CO₂-HF）7头,心功能不全N₂O气腹组（N₂O-HF）7头。CON、CO₂及N₂O组进行2h气腹,监测时间点为麻醉稳定后气腹开始前5min,气腹开始后15min、30min、60min、120min,关腹后60min;CO₂-HF及N₂O-HF组进行4h气腹,监测时间点为麻醉稳定后气腹开始前5min,气腹开始后15min、60min、120min、180min、240min,关腹后30min。监测指标为:心率（HR）、每搏输出量指数（SVI）、心输出量指数（CI）、平均动脉压（MAP）、中心静脉压（CVP）、平均肺动脉压（MPAP）、系统血管阻力指数（SVRI）、左室内压变化速率（dP/dtmax）、动脉血二氧化碳分压（PaCO₂）、动脉血氧分压（PaO₂）、动脉血氧饱和度（SaO₂）、血碳酸氢根离子浓度（HCO₃^-）及血PH值（PH）。结果CON组血流动力学及呼吸参数基本维持恒定。CO₂组HR加快（P＜0.05）:MPAP及SVRI增加（P＜0.001,P＜0.01）;SVI下降（P＜0.05）,CI基本维持恒定。与CON组相比,N₂O组HR减慢（P＜0.001）;CVP、MPAP及SVRI增加（P＜0.05,P＜0.001,P＜0.001）;dP/dtmax、MAP、SVI及CI下降（P＜0.001,P＜0.001,P＜0.01,P＜0.01）。CO₂-HF组及N₂O-HF组,与成模前相比,成模时HR降低（P＜0.01,P＜0.01）,SVI降低（P＜0.05,P＜0.01）,CI降低（P＜0.001,P＜0.001）,MPAP升高（P＜0.05,P＜0.05）,SVRI增加（P＜0.01,P＜0.05）,dP/dtmax、MAP及CVP无明显改变;随后两组HR无明显改变,两组CI继续下降（P＜0.05,P＜0.05）,两组CVP升高（P＜0.001,P＜0.05）,两组MPAP升高（P＜0.01,P＜0.05）;CO₂-HF组MAP下降（P＜0.001）,SVI继续下降（P＜0.05）,SVRI继续增加（P＜0.001）,dP/dtmax降低（P＜0.05）。CO₂组PaCO₂升高（P＜0.001）,伴有PH下降（PH＜0.001）。N₂O组PaCO₂升高（P＜0.01）。CO₂-HF及N₂O-HF组,与成模前相比,成模时PH均下降（P＜0.01,P＜0.001）,PaCO₂、PaO₂、SaO₂及HCO₃^-均无明显改变;随后两组PaCO₂升高（P＜0.05,P＜0.001）.PaO₂（P＜0.05,P＜0.001）及SaO₂下降（P＜0.05,P＜0.01）,HCO₃^-浓度下降（P＜0.01,P＜0.01）,血PH继续下降（P＜0.05,P＜0.001）。结论健康新生猪在严密监测下可以耐受短时间CO₂气腹且较N₂O气腹具有优越性。心功能不全新生猪进行长时间气体充填时CO₂气腹对心功能影响明显,导致心肌收缩力明显下降及系统血管阻力明显增加;长时间N₂O气腹对心功能不全新生猪无进一步心肌损害作用。第二部分二氧化碳对腹膜形态和免疫功能影响的实验研究目的间皮细胞是腹腔一个重要的细胞群,外科创伤对这一细胞群影响的研究甚少。在体实验研究提示,CO₂气腹后,腹膜结构出现改变。近期尚有文献报道CO₂气腹增加小鼠神经母细胞瘤模型的系统转移率。本实验研究不同气体条件对腹膜间皮细胞形态及分泌功能的影响,探讨CO₂气腹对腹腔肿瘤细胞影响的潜在机制。方法经0.125%胰酶预处理后,通过腹腔灌洗分离培养C57/BL6小鼠腹膜间皮细胞。间皮细胞纯化通过细胞形态学及免疫组化方法（小鼠间皮细胞角蛋白特异性抗体AE1/AE3）鉴定。MTT实验确定细胞活力。脂多糖（LPS）（10μg/ml）或肿瘤坏死因子-α（TNF-α）（10ng/ml）刺激间皮细胞,于CO₂暴露期间及随后不同时间点使用酶联免疫吸附试验（ELISA）检测间皮细胞粒细胞集落刺激因子（G-CSF）、白细胞介素-6（IL-6）、巨噬细胞集落刺激因子（M-CSF）、单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）及正常T细胞表达和分泌因子（RANTES）产量。使用Transwell系统培养连续间皮细胞层,分别暴露于100%CO₂及5%CO₂2h,经荧光染色后的小鼠神经母细胞瘤细胞（Neuro2a）加入至Transwell系统上室,细胞迁移数目经多功能检测仪进行测定。不同气体条件下腹膜及分离培养的间皮细胞行电镜观察。结果100%CO₂暴露后,LPS及TNF-α刺激组间皮细胞活力均下降,TNF-α刺激组间皮细胞活力下降时间持久,但两组24h后细胞活力均有所恢复;LPS及TNF-α刺激后间皮细胞释放一定数量的IL-6及G-CSF（P＜0.05）,M-CSF、MCP-1及RANTES产量变化不明显。100%CO₂可阻断炎症细胞因子G-CSF及IL-6的产生（P＜0.05）,但暴露结束后可部分恢复。M-CSF的产量受100%CO₂影响不显著。迁移实验表明,100%CO₂暴露后间皮细胞屏障功能下降,Neuro2a迁移数目增加（P＜0.05）。扫描电镜提示,离体实验观察100%CO₂破坏间皮细胞微绒毛,在体实验腹膜电镜结果提示压力12mmHg100%CO₂气腹维持4h导致腹膜间皮细胞层破坏,基底膜暴露,仅存细胞骨架;相同条件的100%N₂O气腹使间皮细胞间隙增大,部分区域基底膜暴露。结论100%CO₂能暂时性抑制腹膜间皮细胞的线粒体活动。经刺激后,腹膜间皮细胞能释放一定数量的细胞因子。暴露于100%CO₂可以对这一炎性反应产生暂时的阻断作用。100%CO₂使在体腹膜及离体间皮细胞超微结构发生明显改变,同时利于神经母细胞瘤细胞迁移。因此,小鼠模型中发现的CO₂气腹后神经母细胞瘤转移增加可能与间皮细胞屏障削弱有关。