體外循環(huán)對(duì)瓣膜置換術(shù)患者腸黏膜屏障功能的影響*

張麗麗孫瑩杰 張鐵錚

體外循環(huán)（CPB）后胃腸并發(fā)癥常由多種因素共同作用所致。除術(shù)前患者存在一定的消化系統(tǒng)基礎(chǔ)病變外，術(shù)中因素是導(dǎo)致胃腸并發(fā)癥的主要原因[1]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明圍體外循環(huán)早期腸黏膜屏障功能受到損害[2]。本研究選擇心臟瓣膜置換手術(shù)患者作為研究對(duì)象，通過(guò)觀察腸損傷早期特異性指標(biāo)血漿小腸型脂肪酸結(jié)合蛋白（I-FABP）以及D-乳酸的變化，探討CPB對(duì)患者腸黏膜屏障功能的影響。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象 經(jīng)沈陽(yáng)軍區(qū)總醫(yī)院倫理委員會(huì)和患者知情同意，選擇2010年7月—10月收治的20例ASAⅡ或Ⅲ級(jí)心瓣膜置換術(shù)的患者，男9例，女11例，年齡40～65歲，平均（54.14±5.16）歲，體質(zhì)量50～75 kg，平均（58.86±6.57）kg?；颊咝g(shù)前均無(wú)腸道缺血疾病、嚴(yán)重高血壓[血壓<160/110 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）]、嚴(yán)重貧血、肝腎功能不全、內(nèi)分泌及神經(jīng)系統(tǒng)疾患。排除術(shù)前有感染癥狀、凝血機(jī)制障礙、左室功能受損（射血分?jǐn)?shù)<0.50）者。二尖瓣置換術(shù)5例，主動(dòng)脈瓣置換術(shù)6例，二尖瓣和主動(dòng)脈瓣雙瓣置換術(shù)9例。

1.2 麻醉方法 入室后接Datex.Ohmeda多功能監(jiān)護(hù)儀（GE公司，美國(guó)），并行橈動(dòng)脈穿刺置管，持續(xù)監(jiān)測(cè)有創(chuàng)動(dòng)脈、心電圖（ECG）、心率（HR）、脈搏氧飽和度（SpO2）、平均動(dòng)脈壓（MAP）。開放外周靜脈，依次緩慢靜脈注射舒芬太尼0.8 μg/kg、依托咪酯 0.2 mg/kg、哌庫(kù)溴銨 0.1 mg/kg、咪達(dá)唑侖0.1 mg/kg行麻醉誘導(dǎo)，經(jīng)口氣管內(nèi)插管，連接Hayer麻醉機(jī)（德國(guó)）行機(jī)械通氣，吸氧體積分?jǐn)?shù)0.70，維持呼氣末二氧化碳分壓（PETCO2）30～40 mm Hg。行右頸內(nèi)靜脈置管監(jiān)測(cè)中心靜脈壓（CVP）。術(shù)中持續(xù)靜脈泵注丙泊酚6～8 mg·kg-1·h-1，間斷靜注咪達(dá)唑侖、舒芬太尼和哌庫(kù)溴銨維持麻醉和肌松。手術(shù)期間酌情使用血管活性藥如多巴胺、硝酸異山梨酯及利多卡因，使血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定。

1.3 CPB方法 給予3 mg/kg肝素化后常規(guī)建立CPB，應(yīng)用Jostra-20型體外循環(huán)機(jī)（德國(guó)）及Medtronic成人型膜式氧合器（美國(guó)）行非搏動(dòng)性灌注，動(dòng)脈端裝有微栓濾過(guò)器。預(yù)充液均使用復(fù)方乳酸鈉林格氏液和20%白蛋白,并加入烏司他丁、肝素、甲潑尼松龍等，并根據(jù)紅細(xì)胞壓積（Hct）加入少量全血或血漿。心臟停跳采用主動(dòng)脈根部灌注4℃晶體高鉀停跳液。體外循環(huán)采用淺低溫，保持鼻咽溫32℃～35℃，保持灌注流量為2.2～2.6 L·min-1·m-2維持灌注壓50～80 mm Hg，CVP0～5 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），動(dòng)脈血CO2分壓[p（CO2）]35～45 mm Hg，Hct 0.25～0.30。CPB結(jié)束時(shí)經(jīng)頸內(nèi)靜脈緩慢注射1∶1～1∶1.5比例魚精蛋白中和肝素，超濾及酌情使用血管活性藥物調(diào)控血流動(dòng)力學(xué)，待循環(huán)穩(wěn)定后停止體外循環(huán)。

1.4 重癥監(jiān)護(hù)病房（ICU）治療 術(shù)畢患者入ICU，常規(guī)呼吸循環(huán)監(jiān)護(hù)，繼續(xù)維持機(jī)械通氣，給予充分鎮(zhèn)靜和鎮(zhèn)痛，自主呼吸恢復(fù)良好后拔除氣管導(dǎo)管。

1.5 監(jiān)測(cè)及檢測(cè)指標(biāo) 分別于CPB前即頸內(nèi)靜脈穿刺即刻（T1）、主動(dòng)脈開放10 min（T2）、停CPB即刻（T3）、術(shù)后2 h（T4）、術(shù)后6 h（T5）及術(shù)后18 h（T6）6個(gè)時(shí)間點(diǎn)，經(jīng)頸內(nèi)靜脈采血5 mL，Bayer865型血?dú)夥治鰞x（美國(guó)）進(jìn)行靜脈血?dú)夥治黾把菣z測(cè)后，以3 500 r∕min離心10 min后，留取上清液，-70℃保存。嚴(yán)格按照說(shuō)明書操作采用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）測(cè)定血漿I-FABP水平，試劑盒購(gòu)自北京尚柏生物醫(yī)學(xué)技術(shù)有限公司，貨號(hào)EH243s；ELISA法測(cè)定血漿白細(xì)胞介素（IL）-6和IL-10水平；根據(jù)酶學(xué)分光光度計(jì)法檢測(cè)血D-乳酸水平。所有測(cè)量指標(biāo)均需校正，理論值=實(shí)際測(cè)定值×[術(shù)前Hct/測(cè)定時(shí)Hct]，以避免血液稀釋造成的誤差。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，均在正態(tài)分布檢驗(yàn)后再做進(jìn)一步分析。重復(fù)測(cè)量方差分析用于評(píng)估各時(shí)間點(diǎn)間差異有無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，進(jìn)一步比較采用LSD-t檢驗(yàn)。相關(guān)分析采用Pearson法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 患者CPB及手術(shù)經(jīng)過(guò)平穩(wěn)，術(shù)后無(wú)手術(shù)及麻醉并發(fā)癥，均痊愈出院，平均主動(dòng)脈阻斷時(shí)間（61.10±9.30）min，平均 CPB時(shí)間（103.00±11.36）min，平均手術(shù)時(shí)間（181.60±9.24）min。

2.2 患者血漿I-FABP和D-乳酸水平的變化 與CPB前基礎(chǔ)值（T1）比較，T2～6血漿D-乳酸和I-FABP水平明顯升高（I-FABP：P 分別為0.010、0.012、0.008、0.006、0.013；D-乳酸：P分別為0.030、0.020、0.010、0.032、0.039）；術(shù)后2 h（T4）血漿D-乳酸達(dá)峰值，術(shù)后6 h（T5）血漿I-FABP水平達(dá)峰值；術(shù)后18 h血清D-乳酸和I-FABP值仍高于基礎(chǔ)值，見表1。

Table1 Changesof I-FABPand D-lactic acid levelsduring CPB表1 圍體外循環(huán)期血漿I-FABP和D-乳酸水平的變化 （n=20，±s）

Table1 Changesof I-FABPand D-lactic acid levelsduring CPB表1 圍體外循環(huán)期血漿I-FABP和D-乳酸水平的變化 （n=20，±s）

**P<0.01

?

2.3 患者血糖和乳酸濃度的變化 與CPB前基礎(chǔ)值（T1）比較，患者血糖和乳酸濃度在T2～6各時(shí)點(diǎn)均明顯升高（血糖：P分別為0.015、0.019、0.014、0.009、0.017；乳酸：P 分別為0.030、0.027、0.016、0.008、0.035），且均在術(shù)后6 h（T5）達(dá)到峰值，然后下降，見表2。

Table2 Changes of blood sugar and lactic acid concentrations during CPB表2 圍體外循環(huán)期血糖和乳酸水平的變化（n=20，mmol/L，±s）

Table2 Changes of blood sugar and lactic acid concentrations during CPB表2 圍體外循環(huán)期血糖和乳酸水平的變化（n=20，mmol/L，±s）

*P<0.05

?

2.4 患者血漿IL-6和IL-10水平的變化 與CPB前基礎(chǔ)值（T1）比較，患者IL-6和IL-10水平在T2～6各時(shí)點(diǎn)均顯著升高（IL-6：P 分別為0.005、0.003、0.002、0.001、0.007；IL-10：P 分別為0.003、0.002、0.001、0.001、0.005），且均在術(shù)后6 h（T5）達(dá)到峰值，然后下降，見表3。

2.5 I-FABP峰值與血糖、乳酸峰值的關(guān)系 術(shù)后6 h血漿I-FABP峰值與血糖及乳酸峰值呈正相關(guān)（r分別為0.463和0.534，均 P<0.05）。

3 討論

CPB心臟直視手術(shù)后機(jī)械通氣及鎮(zhèn)靜劑的應(yīng)用掩蓋了消化道并發(fā)癥的早期癥狀和體征，故早期發(fā)現(xiàn)亞臨床胃腸損傷比較困難。I-FABP是一種存在于對(duì)缺氧最敏感的腸絨毛上皮組織細(xì)胞胞質(zhì)中特異性的低分子質(zhì)量（12～15 ku）胞漿蛋白，當(dāng)腸缺血早期僅有黏膜受累時(shí)，即可因腸上皮細(xì)胞完整性破壞，使I-FABP早期釋放入血。I-FABP正常情況下可被快速清除（半衰期T1/2=11 min），血I-FABP增高即反映腸黏膜發(fā)生持續(xù)性損傷，是缺血早期敏感的生化指標(biāo)[3-4]。Holmes等[5]研究表明，I-FABP診斷消化道并發(fā)癥敏感性為100%，特異性為92%，是一個(gè)有效識(shí)別體外循環(huán)后消化道并發(fā)癥的生化標(biāo)志。

I-FABP在空腸、十二指腸至結(jié)腸組織水平顯著不同，輕度空腸損傷與較重的結(jié)腸損傷血漿I-FABP水平可能相同，血漿I-FABP水平還不能完全衡量腸損傷的程度[6]，選擇特異性和敏感性指標(biāo)進(jìn)行聯(lián)合評(píng)估是檢測(cè)診斷腸損傷的有效方法[7]。人體內(nèi)的D-乳酸主要是由胃腸道細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生，而且哺乳動(dòng)物不能將D-乳酸快速代謝，所有引起腸道通透性升高的因素均會(huì)導(dǎo)致血漿D-乳酸的升高，因此D-乳酸的增高間接反映腸道屏障中機(jī)械屏障的功能狀態(tài)[8]。

本研究結(jié)果表明，轉(zhuǎn)流開始后及術(shù)后各時(shí)點(diǎn)患者血漿I-FABP和D-乳酸均較CPB前顯著升高，且D-乳酸在術(shù)后2 h達(dá)高峰，I-FABP在術(shù)后6 h達(dá)高峰，提示CPB過(guò)程中腸黏膜屏障受到缺血再灌注損傷等打擊，腸黏膜屏障功能受損，腸黏膜完整性破壞，腸通透性升高，在術(shù)后2～6 h損傷最重。應(yīng)激反應(yīng)和應(yīng)激激素引起的全身血液重新分布是造成內(nèi)臟缺血重要因素[9]。理論上血糖升高是應(yīng)激反應(yīng)最直接的證據(jù)，可估計(jì)術(shù)中應(yīng)激反應(yīng)情況。乳酸是反映糖代謝、末梢循環(huán)及組織供血供氧情況的間接指標(biāo)。本研究表明，圍CPB期患者血糖和乳酸同步升高，在術(shù)后6 h達(dá)高峰，提示在CPB期間應(yīng)激反應(yīng)性高血糖及循環(huán)障礙存在。本研究表明血漿I-FABP峰值與血糖、血乳酸峰值呈正相關(guān)。體外循環(huán)期強(qiáng)烈的應(yīng)激反應(yīng)引起應(yīng)激激素的過(guò)度分泌，造成腸黏膜血流再分布到其他部位和應(yīng)激性高代謝、高動(dòng)力循環(huán)及高消耗狀態(tài)，腸黏膜氧耗量顯著增加[10]。

應(yīng)激反應(yīng)在激活神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的同時(shí)動(dòng)員免疫系統(tǒng)參與應(yīng)激。本研究結(jié)果表明，患者血漿IL-6和IL-10水平在轉(zhuǎn)流后即逐漸升高，且在術(shù)后6 h達(dá)峰值。值得注意的是相對(duì)于顯著的腸黏膜損傷，本研究患者全身炎癥反應(yīng)程度比較有限，這與患者的術(shù)后轉(zhuǎn)歸相一致?？赡芘c預(yù)充液中加入激素和烏司他丁等藥物抑制炎性反應(yīng)和機(jī)體同步抑炎因子IL-10升高有關(guān)。

綜上所述，CPB使患者腸黏膜屏障功能產(chǎn)生一定程度的損傷，神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)共同參與的應(yīng)激反應(yīng)與腸黏膜屏障功能損傷有關(guān)。

Table3 Changesof IL-6 and IL-10 during CPB表3 圍體外循環(huán)期IL-6和IL-10水平的變化（n=20，ng/L，±s）

Table3 Changesof IL-6 and IL-10 during CPB表3 圍體外循環(huán)期IL-6和IL-10水平的變化（n=20，ng/L，±s）

**P<0.01

IL-10897.65±45.27338.85±16.34557.89**

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