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心臟圍術(shù)期死亡的主要原因是心肌缺血/再灌注損傷,而心肌保護研究的關(guān)鍵是如何減少心臟手術(shù)中心肌缺血/再灌注損傷(myocardial ischemia/reperfusion injury)。本研究通過檢測二尖瓣置換術(shù)病人肌酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌鈣蛋白I(cTnI)、丙二醛(MDA)及觀察心臟復跳率及術(shù)后多巴胺使用情況,探討參附注射液(SFI)與無創(chuàng)肢體缺血預處理(noninvasive limb ischemic pre-conditioning,NLIPC)聯(lián)合應用對缺血再灌注心肌的保護作用。
1.1一般資料選擇2013年4月—2015年9月在我院治療的單純二尖瓣置換術(shù)病人32例,男14例,女18例,年齡38歲~61歲(46.3歲±6.4歲)。術(shù)前心功能為Ⅱ級~Ⅲ級,術(shù)前均無風濕活動。隨機分為對照組、SFI組、無創(chuàng)肢體缺血預處理(NLIPC)組及SFI+NLIPC組,各8例。4組病人年齡、性別、術(shù)前心功能等一般資料比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05),具有可比性。詳見表1。
表1 4組病人一般資料比較
1.2方法
1.2.1麻醉與手術(shù)麻醉前30 min所有病人給予肌肉注射地西泮10 mg、東莨菪堿0.3 mg、鹽酸哌替啶100 mg。麻醉誘導采用靜脈注射維庫溴氨、芬太尼、咪達唑侖,使用芬太尼、維庫溴氨維持麻醉。使用天津XF-4B體外循環(huán)機和泰爾茂Capiox-18型膜式氧合器進行體外循環(huán)(CPB),采用林格氏液和聚明膠肽注射液作為預充液。于升主動脈根部灌注4∶1冷氧合血-晶體停跳液(20 mL/kg)進行心肌保護,使用冰屑對心表面降溫。CPB將溫度維持在淺低溫(28℃~32 ℃),灌注流量為60 mL/(kg·min)~80 mL/(kg·min),將平均動脈壓維持在50 mmHg~80 mmHg,手術(shù)結(jié)束時進行心內(nèi)排氣,當溫度上升至35 ℃時將主動脈開放,心臟復跳,常規(guī)并行輔助循環(huán),停機,撤除CPB,關(guān)胸。
1.2.2給藥方法SFI組:除常規(guī)用藥外,在術(shù)前30 min經(jīng)中心靜脈和開放主動脈后經(jīng)體外循環(huán)泵入SFI 1.5 mL/kg;NLIPC組:麻醉誘導后利用血壓計袖帶充氣到200 mmHg或放氣,以足背動脈無法觸及,同側(cè)趾端氧飽和度無法測量為標準,對病人左側(cè)下肢實施5 min缺血/5 min再灌注處理,連續(xù)重復該過程3次;SFI+NLIPC組同時使用SFI和NLIPC;對照組為常規(guī)CPB。
1.2.3生化指標測定4組均在前并行循環(huán)及主動脈開放后8 h、16 h、24 h從中心靜脈抽取3 mL靜脈血,立即送本院檢驗科,分別使用日本Olympus AU600全自動生化分析儀和AXSYM全自動免疫檢測儀測定CK-MB、cTnI。4組均在前并行循環(huán)及主動脈開放后4 h、8 h、16 h從中心靜脈抽取4 mL靜脈血加入枸櫞酸鈉抗凝管,將其離心后收集血清并測定MDA。
1.2.4心臟復跳情況記錄4組心臟復跳率及術(shù)后使用多巴胺情況。
2.14組病人CK-MB和cTnI比較在主動脈阻斷前及開放后8 h、16 h、24 h,4組CK-MB、cTnI水平先升高后下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01);SFI+NLIPC組開放后8 h、16 h、CK-MB、cTnI水平較SFI組、NLIPC組和對照組降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。詳見表2。
表2 4組病人CK-MB和cTnI比較(±s)
2.24組病人MDA比較主動脈開放后4組MDA均有升高,與阻斷前相比,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。主動脈開放后各時段SFI+NLIPC組均較SFI組、NLIPC組和對照組降低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表3。
表3 4組病人MDA比較(±s) μmoL/L
2.34組病人心臟自動復跳率和術(shù)后多巴胺用量比較SFI+NLIPC組自動復跳率明顯高于對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);SFI+NLIPC組術(shù)后多巴胺用量明顯低于其他3組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。詳見表4。
表4 4組病人心臟復跳率和術(shù)后多巴胺用量比較
心肌缺血/再灌注損是指阻斷冠狀動脈一定時間后,缺血心肌在開放循環(huán)再灌注期出現(xiàn)心臟功能、代謝及結(jié)構(gòu)的損傷。脂質(zhì)過氧化、氧自由基大量釋放及細胞內(nèi)鈣超載等是導致其損傷的原因[1],反映心肌細胞損傷特異性指標是cTnI,其與CK-MB聯(lián)合能準確判斷心肌損傷程度[2]。本研究cTnI、CK-MB在主動脈開放后均較術(shù)前明顯增高,其中SFI組升高程度較對照組低,說明SFI可減輕心肌損傷的程度。SFI+NLIPC組開放后8 h、16 h cTnI、CK-MB均較其他3組降低,說明SFI與NLIPC二者聯(lián)合對心肌保護的效果更優(yōu)。本試驗結(jié)果顯示,SFI+NLIPC組自動復跳率明顯高于對照組,且術(shù)后多巴胺用量也明顯低于其他3組,進一步提示SFI與NLIPC二者聯(lián)合應用可減輕心肌損傷,對術(shù)后心功能的影響更小。
缺血再灌注可產(chǎn)生大量自由基,超氧化物歧化酶(SOD)被認為是體內(nèi)的氧自由基清除劑,脂質(zhì)過氧化反應的終產(chǎn)物是MDA,其含量可反映機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化程度。目前一致認為兩者是反映氧自由基產(chǎn)生和引發(fā)脂質(zhì)過氧化反應程度的重要指標[3-5]。本研究結(jié)果顯示,各組術(shù)后血清MDA含量與術(shù)前相比均升高,其中SFI組與對照組比較升高程度較低,說明SFI可使氧自由基產(chǎn)生減少,從而減輕缺血再灌注損傷。SFI+NLIPC組與其他3組比較均降低,說明SFI和NLIPC聯(lián)合使用能顯著減少氧自由基的產(chǎn)生而明顯減輕缺血再灌注損傷。
SFI能及時清除氧自由基,抑制脂質(zhì)過氧化反應,提高心肌對缺氧的耐受性,改善受損心肌超微結(jié)構(gòu)和能量代謝[6-8]。人參皂苷、烏頭堿是SFI的主要成分[9]。有研究顯示,人參皂苷對心肌缺血再灌注損傷具有較強的對抗作用,減少細胞內(nèi)鈣超載、抗氧自由基、減少前列腺素E2的生成,抑制心肌缺血再灌注介導的炎癥反應是其主要作用機制[10-11]。烏頭堿為一種有效的β受體激動劑,能增加心肌細胞內(nèi)環(huán)磷酸腺苷(cAMP)的水平或抑制cAMP降解,增加心肌細胞搏動的頻率和幅度,具有較強的正性肌力作用,改善冠脈血流量,降低周圍血管阻力,提高心肌做功效率[12]。
NLIPC在動物實驗及臨床應用中顯示對心肌保護的良好效果。但目前尚不清楚其具體保護機制,可能由于NLIPC產(chǎn)生的緩激肽或腺苷等體液物質(zhì),釋放入血,經(jīng)血液循環(huán)保護遠隔組織器官[13],其終末效應包括:①激活線粒體KATP通道:縮短動作電位時程,減輕鈣超載[14],減少ATP消耗,抑制心肌細胞凋亡;②促進細胞保護蛋白的表達:如熱休克蛋白、B細胞淋巴瘤-2基因蛋白等;③上調(diào)誘導型一氧化氮合酶(iNOS):少量的NO可對心肌產(chǎn)生保護作用,如抑制鈣內(nèi)流、拮抗β腎上腺素能的刺激作用,減少心肌收縮性,減少高能磷酸鹽的耗竭[15];④激活SOD等。
本研究表明,聯(lián)合使用SFI和NLIPC能使心肌損傷性酶類的產(chǎn)生減少,使氧自由基的產(chǎn)生降低,能顯著減輕心肌缺血再灌注損傷。
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