含胰島素心肌保護(hù)液的心肌保護(hù)作用

張社會(huì)，馬廣耀，曹東輝，李永強(qiáng)，張景瑋，鄭貫崢，李憲營(yíng)

（河南省漯河市中心醫(yī)院 1.麻醉科，2.心外科，3.病理科，河南 漯河 462000）

心肌保護(hù)是心臟手術(shù)的重要環(huán)節(jié)，對(duì)手術(shù)的成敗有著重要的影響?，F(xiàn)在常用的心肌保護(hù)液有托馬液，含血停跳液和康斯特保護(hù)液（histidine-tryptophanketoglutarate，HTK）。托氏液和含血停跳液需要多次灌注，影響手術(shù)操作，HTK液緩沖能力強(qiáng)，在一定程度上可以減輕心肌細(xì)胞的水腫，灌注1次可使心臟耐受較長(zhǎng)時(shí)間的缺血，常用于心臟移植的供心保存[1]。但HTK液價(jià)格較貴，不能普及使用。筆者在原有托馬液的基礎(chǔ)上加入胰島素、葡萄糖及利多卡因等藥物，與常規(guī)含血心肌保護(hù)液對(duì)心臟手術(shù)中心肌保護(hù)效果進(jìn)行對(duì)比研究，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2013年2月-2015年6月于本院體外循環(huán)心臟手術(shù)患者68例，隨機(jī)分為A、B兩組，每組34例。A組采用含胰島素心肌保護(hù)液進(jìn)行灌注，B組采用含血心肌保護(hù)液灌注。

1.2 方法

所有患者入室后穿刺橈動(dòng)脈有創(chuàng)動(dòng)脈測(cè)壓，經(jīng)右頸內(nèi)靜脈建立中心靜脈通路，補(bǔ)液并監(jiān)測(cè)中心靜脈壓，留置導(dǎo)尿管。咪達(dá)唑侖（0.05～0.10 mg/kg）、舒芬太尼（0.5～1.0μg/kg）、依托咪酯（0.3 mg/kg）及維庫(kù)溴銨（0.1～0.2 mg/kg）靜脈誘導(dǎo)，快速氣管插管，七氟醚、丙泊酚、維庫(kù)溴銨及舒芬太尼等藥物靜吸復(fù)合維持麻醉。進(jìn)胸后按照3 mg/kg肝素靜脈推注進(jìn)行全身肝素化。升主動(dòng)脈和上下腔靜脈分別插管后建立體外循環(huán)，體外循環(huán)開(kāi)始后即開(kāi)始降溫，鼻咽溫達(dá)到32℃后，阻斷升主動(dòng)脈，A組經(jīng)主動(dòng)脈根部順行灌注0～4℃含胰島素心肌保護(hù)液（平衡液400 ml，10%氯化鉀5 ml，2%利多卡因12.5 ml，胰島素4u，50%葡萄糖40 ml，地塞米松5 mg，25%硫酸鎂2.3 ml，5%碳酸氫鈉15 ml）20～30 ml/kg，至心電圖呈一等電位線，同時(shí)在冠狀靜脈竇放置心外吸引管，吸除停跳液避免進(jìn)入血液循環(huán)。A組術(shù)中只灌注1次直至手術(shù)結(jié)束。B組經(jīng)主動(dòng)脈根部灌注4～8℃含血心肌保護(hù)液，首量按20 ml/kg灌注，此后每20 min灌注1次，劑量為10 ml/kg。心臟停搏期間，鼻咽溫維持在28～32℃，術(shù)中用冰屑給心臟局部降溫。心內(nèi)操作結(jié)束后排出左心系統(tǒng)氣體，開(kāi)放升主動(dòng)脈。心臟復(fù)跳后逐漸復(fù)溫并脫離體外循環(huán)，魚(yú)精蛋白中和肝素，止血關(guān)胸后轉(zhuǎn)入重癥加強(qiáng)護(hù)理病房。分別于體外循環(huán)前中后檢測(cè)患者血?dú)夥治觥㈦娊赓|(zhì)及血糖的變化，并于術(shù)前（T1）、主動(dòng)脈開(kāi)放后1 h（T2）、術(shù)后24 h（T3）及術(shù)后48 h（T4）采集血液送本院臨床檢驗(yàn)科檢測(cè)血清肌鈣蛋白T（serum troponnin、cTnT）、肌酸激酶（creatine kinase、CK）及肌酸激酶同工酶（creatine kinase isoenzyme、CKMB）濃度。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料以構(gòu)成比表示，用χ2檢驗(yàn)，兩組心肌酶學(xué)指標(biāo)比較，分別做各指標(biāo)重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般情況比較

兩組患者性別、年齡、體重診斷例數(shù)及心功能分級(jí)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表1。

2.2 兩組患者體外循環(huán)期間一般資料比較

兩組患者主動(dòng)脈平均阻斷時(shí)間和體外循環(huán)時(shí)間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。兩組患者停搏液灌注次數(shù)、停搏液灌注量及自動(dòng)復(fù)跳率比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。A組停跳液只灌注1次，心臟停跳良好，術(shù)中無(wú)心電活動(dòng)，較B組自動(dòng)復(fù)跳率高；B組停跳液需多次灌注，自動(dòng)復(fù)跳率低，阻斷期間有輕微心電活動(dòng)。兩組患者停體外循環(huán)后多巴胺使用量和腎上腺素使用時(shí)間比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），A組多巴胺使用量較少，并且腎上腺素使用時(shí)間較短。見(jiàn)表2。

2.3 兩組患者體外循環(huán)前中后血?dú)狻㈦娊赓|(zhì)及血糖值比較

兩組患者體外循環(huán)前中后血?dú)夂碗娊赓|(zhì)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；兩組患者體外循環(huán)中空腹血糖比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），A組血糖高于B組，可能與A組停跳液中含有較多的糖部分進(jìn)入血液循環(huán)有關(guān)系。兩組患者體外循環(huán)后血?dú)?、電解質(zhì)及血糖值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），可能被停跳液中所含胰島素轉(zhuǎn)化所致。見(jiàn)表3～5。

表1 兩組患者一般情況比較 （n =34）

表2 兩組患者體外循環(huán)期間一般資料比較 （n =34）

表3 兩組患者體外循環(huán)前血?dú)?、電解質(zhì)、血糖值比較 （n =34，±s）

表3 兩組患者體外循環(huán)前血?dú)?、電解質(zhì)、血糖值比較 （n =34，±s）

-/（mmol/L）堿剩余/（mmol/L）K+/（mmol/L）空腹血糖/（mmol/L）A 組 7.35±0.05 87.30±7.65 36.43±4.52 23.45±3.12 1.0±2.12 4.12±0.35 5.12±0.35 B 組 7.36±0.04 88.41±6.87 37.12±5.01 24.21±2.87 1.1±2.22 4.08±0.45 5.21±0.25 t值 0.911 0.629 0.596 1.045 0.190 0.409 1.200 P值 0.366 0.532 0.553 0.300 0.850 0.684 0.234因素 PH PaO2/mmHg PaCO2/mmHg HCO3

2.4 兩組不同時(shí)間點(diǎn)的心肌酶學(xué)指標(biāo)的比較

A組與B組在T1～T4的cTnT、CK及CKMB比較，采用重復(fù)測(cè)量設(shè)計(jì)的方差分析，結(jié)果如下：①cTnT、CK及CKMB不同時(shí)間點(diǎn)的測(cè)量值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=24.074、13.129和11.673，均P=0.000）；②兩組的cTnT、CK及CKMB比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=1.074、1.829 和 2.083，P=0.448、0.230 和 0.119）；③兩組的cTnT、CK及CKMB變化趨勢(shì)比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=0.958、1.461 和 3.583，P=0.402、0.314和0.079）。見(jiàn)表6和圖1～3。

2.5 兩組心肌超微結(jié)構(gòu)檢查結(jié)果

隨機(jī)選取兩組患者各1例，在手術(shù)后取心肌組織活檢。兩組手術(shù)后心肌細(xì)胞結(jié)構(gòu)均完整，肌纖維排列整齊、緊密，無(wú)斷裂，明暗帶規(guī)整、清晰，胞質(zhì)線粒體結(jié)構(gòu)完整，但均有輕度腫脹，糖原豐富，細(xì)胞核完整。見(jiàn)圖4。

2.6 兩組患者手術(shù)后并發(fā)癥的比較

兩組間手術(shù)后心律失常、低心排、腎功能不全、神經(jīng)并發(fā)癥及死亡率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表7。

表4 兩組患者體外循環(huán)中血?dú)?、電解質(zhì)、血糖值比較 （n =34，±s）

表4 兩組患者體外循環(huán)中血?dú)?、電解質(zhì)、血糖值比較 （n =34，±s）

-/（mmol/L） 堿剩余/（mmol/L） K+/（mmol/L） 空腹血糖/（mmol/L）A 組 7.40±0.12 310.23±21.3 40.3±4.32 22.5±4.08 0.35±1.86 4.87±0.54 7.08±1.54 B 組 7.42±0.20 315.4±22.0 38.5±3.48 23.45±3.98 0.30±1.98 4.70±0.65 6.38±0.68 t值 0.500 0.985 1.892 0.972 0.107 1.173 2.425 P值 0.619 0.328 0.063 0.335 0.918 0.245 0.018因素 PH PaO2/mmHg PaCO2/mmHg HCO3

表5 兩組患者體外循環(huán)后血?dú)?、電解質(zhì)、血糖值比較 （n =34，±s）

表5 兩組患者體外循環(huán)后血?dú)?、電解質(zhì)、血糖值比較 （n =34，±s）

-/（mmol/L） 堿剩余/（mmol/L） K+/（mmol/L） 空腹血糖/（mmol/L）A 組 7.38±0.13 301.4±18.5 41.2±3.98 21.7±3.98 1.35±0.87 4.12±0.25 9.01±0.28 B 組 7.42±0.20 310.3±20.4 42.3±3.05 22.5±3.58 1.28±1.01 4.25±0.35 8.97±0.35 t值 0.978 1.884 1.280 0.871 0.306 1.762 0.520 P值 0.332 0.064 0.205 0.387 0.761 0.083 0.605因素 PH PaO2/mmHg PaCO2/mmHg HCO3

表6 兩組各時(shí)點(diǎn)cTnT、CK、CKMB的比較 （n =34，±s）

表6 兩組各時(shí)點(diǎn)cTnT、CK、CKMB的比較 （n =34，±s）

組別 T1 T2 T3 T4 cTnT/（ng/ml）A 組 0.12±0.01 1.23±0.43 1.41±0.25 0.35±0.20 B 組 0.11±0.03 1.25±0.32 1.45±0.33 0.40±0.23 CK/（u/L）A 組 49.5±21.0 251.2±21.3 330.3±21.2 110.5±18.5 B 組 50.0±22.1 255.3±20.8 350.8±40.1 116.5±20.5 CKMB/（u/L）A 組 2.2±1.5 5.5±3.2 7.0±2.2 3.5±1.2 B 組 2.8±1.2 6.2±2.6 7.2±2.1 3.8±1.5

圖1 兩組cTnT指標(biāo)不同時(shí)間點(diǎn)變化趨勢(shì)

圖2 兩組CK指標(biāo)不同時(shí)間點(diǎn)變化趨勢(shì)

圖3 兩組的CKMB指標(biāo)不同時(shí)間點(diǎn)變化趨勢(shì)

表7 兩組間手術(shù)后并發(fā)癥的比較 （n =34，例）

3 討論

目前，心臟手術(shù)過(guò)程中心肌保護(hù)技術(shù)主要是化學(xué)停搏、低溫和給予一定的能量。常用的心肌保護(hù)液可以分為2類：一類以托馬液為代表模擬細(xì)胞外液成分，采用高鉀離子濃度誘導(dǎo)心臟停搏。多數(shù)醫(yī)院以此為基礎(chǔ)，加入氧合血制成含血心肌保護(hù)液用于臨床心肌保護(hù)。對(duì)于手術(shù)時(shí)間較長(zhǎng)的病人，需要多次灌注，導(dǎo)致心肌細(xì)胞水腫及高血鉀等電解質(zhì)紊亂情況，是圍手術(shù)期心臟功能抑制的重要原因之一；另一種心肌保護(hù)液模擬細(xì)胞內(nèi)液，以低鈉、無(wú)鈣和一定濃度的鉀離子誘導(dǎo)心臟停搏，這類心肌保護(hù)液以HTK液為代表，但HTK液高昂的價(jià)格限制了其臨床應(yīng)用[2]。

現(xiàn)在認(rèn)為，心肌保護(hù)主要基于兩點(diǎn)進(jìn)行：①增加心肌的能量供應(yīng)；②減少心肌的能量消耗。增加心肌的能量供應(yīng)一般都采用術(shù)前應(yīng)用極化液靜點(diǎn)，提高心肌的糖原含量，增加心肌對(duì)缺氧的耐受力。另外在心肌停搏期間，可行含血停搏液灌注以增加心肌代謝底物。減少心肌的能力消耗主要采取兩種措施，低溫和心臟停跳。溫度每降低1℃，心肌耗氧量就能降低5%，低溫可降低心肌代謝能量的要求，增加心肌耐受缺血的能力，延長(zhǎng)心肌缺血的安全時(shí)限，并且心臟停搏后能最大限度的降低心肌的耗氧[3]。

含血停跳液雖然能為缺血心肌提供氧及其它營(yíng)養(yǎng)物，但其也存在許多不利因素：主要表現(xiàn)為血管收縮、血漿粘度和紅細(xì)胞壓積增高、變形能力降低及聚集性增強(qiáng)而影響心肌的微循環(huán)灌注，停跳液分布不均勻，從而影響心肌保護(hù)效果[4]。

晶體停跳液配制使用方便，成分穩(wěn)定，主要通過(guò)高鉀的去極化作用，使心臟迅速在舒張期停搏，冷晶體停跳液粘滯度較小，有利于心肌微循環(huán)的灌注，可使心肌溫度均勻降低，降低心肌代謝，使氧耗及能量消耗減少，并能保存高能磷酸鹽儲(chǔ)備，增加心肌對(duì)缺血的耐受性。但其在心臟缺血期不能為心臟提供氧氣和所需能量，影響心肌細(xì)胞自身生理穩(wěn)定性。

筆者在原有晶體停跳液的基礎(chǔ)上加入胰島素、葡萄糖及利多卡因，很好的解決了缺血心肌的能量供應(yīng)，并且灌注1次能維持較長(zhǎng)時(shí)間的心臟停跳，減少了反復(fù)灌注對(duì)手術(shù)操作的影響，縮短了手術(shù)進(jìn)程。

心肌細(xì)胞的能量代謝主要來(lái)源于葡萄糖，筆者在400 ml平衡液中加入40 ml 50%的葡萄糖，配成葡萄糖濃度為5%的等滲液體，胰島素能使葡萄糖轉(zhuǎn)化為糖原儲(chǔ)備在心肌細(xì)胞中，以給心肌提供能量。趙堃等[5]利用改良極化液對(duì)體外循環(huán)小型豬動(dòng)物模型經(jīng)外周靜脈進(jìn)行持續(xù)輸注，結(jié)果顯示，胰島素能通過(guò)改善心肌代謝而達(dá)到保護(hù)缺血心肌的目的。另外，胰島素還能使心肌細(xì)胞膜外K＋向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移，使細(xì)胞膜電位迅速升高，使心臟快速停跳。

李嘉等[6]認(rèn)為創(chuàng)傷可誘發(fā)繼發(fā)性心肌損傷和急性心臟功能下降，胰島素可通過(guò)PI3K-Akt-eNOS信號(hào)通路，抑制缺血或創(chuàng)傷后腫瘤壞死因子生成，減少心肌損傷，保護(hù)心臟功能，提示胰島素有很好的心肌保護(hù)作用。范謙和劉琪琳等[7-8]認(rèn)為胰島素對(duì)心肌缺血/再灌狀態(tài)下，反映心肌損傷程度的CK、乳酸脫氫酶活性和脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物丙二醛的含量，胰島素均使它們大大降低，同時(shí)提高心肌超氧化物歧化酶活性，降低再灌注心律失常發(fā)生率。

利多卡因和電壓依賴性Na＋通道結(jié)合，阻止Na＋內(nèi)流，可使心肌細(xì)胞不能產(chǎn)生和傳播動(dòng)作電位，心肌處于舒張性停搏。把利多卡因做為停博劑，在誘導(dǎo)和維持心臟停搏過(guò)程中與高鉀有協(xié)同作用，使心肌更易快速和長(zhǎng)時(shí)間舒張性停搏[9]。李倫明等[10]在含血停跳液中加入利多卡因，對(duì)犬心臟灌注1次，心臟可舒張性停搏120 min。

綜上所述，含胰島素心肌保護(hù)液配制簡(jiǎn)單，心肌保護(hù)效果較好，只需灌注1次，便能維持較長(zhǎng)時(shí)間的心臟停跳，方便了手術(shù)操作，縮短了手術(shù)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，該心肌保護(hù)液明顯優(yōu)于含血停跳液。

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