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编号:10205451
心内直视手术中地塞米松的心肌保护作用
http://www.100md.com 《中国危重病急救医学》 2000年第3期
     林丽娜 王万铁 徐正衸 李东

    摘 要:目的:观察地塞米松对心内直视手术心肌缺血再灌注一氧化氮(NO)及氧自由基(OFR)导致心肌细胞损伤的保护作用。方法:16例心内直视手术者,随机分为对照组(Ⅰ组,8例) 和地塞米松组(Ⅱ组,8例)。Ⅱ组于主动脉阻断前20分钟静注地塞米松0.4 mg/kg,Ⅰ组给等容量平衡液 。2组分别于主动脉阻断前、阻断30分钟及开放后30分钟采血,测定血浆NO、丙二醛(MDA)含量,肌酸磷酸激酶(CPK)、乳酸脱氢酶(LDH)活性。结果:心肌缺血再灌注期间,Ⅱ组NO、MDA、CPK及LDH较Ⅰ组显著降低,开放后30分钟,NOⅠ组(77.2±21.7)μmol/L,Ⅱ组(57.0±16.3)μmol/L ,P<0.05。阻断30分钟,MDAⅠ组(4.92±0.79)μmol/L,Ⅱ组(4.00±0.32)μmol/L,P<0.01;开放后30分钟,Ⅰ组(7.32±0.48)μmol/L,Ⅱ组(4.94±1.18)μmol/L,P<0.001。阻断30分钟,CPKⅠ组(25.40±3.69)U/L,Ⅱ组(21.30±3.34)U/L,P<0.05;开放后30分钟,Ⅰ组(97.80±13.90)U/L,Ⅱ组(44.90±9.73)U/L,P<0.001。阻断30分钟,LDHⅠ组(3.69±0.56)μmol.s-1.L-1,Ⅱ组(2.92±0.44)μmol.s-1.L-1,P<0.01;开放后30分钟,Ⅰ组(4.74±0.34)μmol.s-1.L-1,Ⅱ组(3.31±0.63)μmol.s-1.L-1,P<0.001。结论:地塞米松可降低NO及OFR水平,减轻脂质过氧化反应,对缺血及缺血再灌注心肌起到了良好的保护效果。
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    关键词:心内直视手术 地塞米松 缺血-再灌注损伤 保护作用,心肌

    我们先前的研究[1,2]表明,体外循环中经过一段时间缺血的心肌再灌注后一氧化氮(NO)及氧自由基(OFR)大量生成,发生严重的缺血-再灌注损伤。本研究以血浆NO、丙二醛(MDA)含量及肌酸磷酸激酶(CPK)、乳酸脱氢酶(LDH)释放量为参数,探讨地塞米松的心肌保护作用。

    1 资料与方法

    1.1 病例:4例先天性心脏病及12例后天性心脏病患者,麻醉评级Ⅱ~Ⅲ级,随机分为对照组(Ⅰ组)和地塞米松组(Ⅱ组)。其中Ⅰ组8例中男2例,女6例;年龄13~48岁,平均(32.1±11.1)岁;体重28~71 kg,平均( 49.3±12.3)kg;主动脉阻断时间32~111分钟,平均(69.1±24.0)分钟。Ⅱ组8例中男3例,女5例;年龄14~51岁,平均(32.4±12.7)岁;体重27~70 kg,平均(48.6±14.5)kg;主动脉阻断时间34~120分钟,平均(71.0±26.7)分钟。2组患者平均年龄、平均体重及平均主动脉阻断时间均无统计学差异,具有可比性。
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    Ⅱ组患者在体外循环前(阻断前)20分钟静注地塞米松0.4 mg/kg,Ⅰ组患者静注等量平衡液。

    1.2 麻醉及体外循环方法:2 组患者均在局麻下行左桡动脉、右颈内静脉穿刺置管。术中监测心电图、血压、中心静脉压、血气、鼻温及动脉血氧饱和度。静注芬太尼、乙咪酯及潘库罗宁诱导后气管内插管,接北美Drnger麻醉机机械通气,使动脉血二氧化碳分压(PaCO2)维持在4.4~5.3 kPa(1 kPa=7.5 mmHg),间断吸入1%~2%氨氟醚维持麻醉。手术开始后分别行主动脉、上下腔静脉插管,采用德国产Stockert人工心及西京90型鼓泡式氧合器,进行体外循环并降温,阻断升主动脉,从主动脉根部灌注4 ℃冷停搏液(10~12 ml/kg),心脏表面用冰屑降温,使心脏迅速停搏。停搏期间每隔20分钟从主动脉根部重复灌注冷停搏液或冷林格氏液。心内手术完成前15分钟开始复温,开放上下腔静脉及升主动脉,复搏时发生心室颤动者以10~50 J直流电除颤,复搏后辅助循环15~30分钟,停机拔管后以1.2~1.5倍肝素量的鱼精蛋白中和体内肝素。
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    1.3 标本采集和检测:2组患者分别在阻断前、阻断30分钟及开放循环30分钟自颈内静脉取血,测定NO(硝酸还原酶法)、MDA(硫代巴比妥酸法)含量及CPK(速率法)、LDH(酶动力法)活性,4种试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供,测定步骤按试剂盒说明书进行。

    1.4 统计学方法:数据均以均数±标准差(X±s)表示,组内比较采用配对t检验,组间比较采用成组比较的t检验,采用Pearson法分析NO、MDA、CPK及LDH的相关关系。

    2 结 果

    2.1 2组患者血浆NO、MDA含量,CPK及LDH活性的变化见表1。经t检验证实,Ⅰ组NO、MDA含量,CPK及LDH活性在阻断30分钟和开放后30分钟均明显升高,尤以开放后30分钟为显著。Ⅱ组NO、MDA、CPK、LDH在阻断30分钟和开放后30分钟则无显著变化,与Ⅰ组比较有显著性差异(P<0.05、P<0.01和P<0.001)。
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    表1 2组患者血浆NO、MDA含量及CPK和LDH活性比较(X±s)

    组别

    例数(例)

    NO(μmol/L)

    MDA(μmol/L)

    CPK(U/L)

    LDH(μmol.s-1.

    L-1)

    Ⅰ组阻断前

    8
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    49.2±14.2

    3.34±0.41

    19.30±3.57

    2.57±0.33

    阻断30分钟

    8

    68.4±26.4**

    4.92±0.79***

    25.40±3.69***

    3.69±0.56*

    开放30分钟
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    8

    77.2±21.7***

    7.32±0.48***

    97.80±13.90***

    4.74±0.34***

    Ⅱ组 阻断前

    8

    48.5±15.1

    3.35±0.49

    19.40±4.19

    2.59±0.31
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    阻断30分钟

    8

    55.8±16.5

    4.00±0.32*△△

    21.30±3.34

    2.92±0.44*△△

    开放30分钟

    8

    57.0±16.3*△

    4.94±1.18*△△△

    44.90± 9.73***△△△
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    3.31±0.63*△△△

    注:与本组阻断前比较:*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001;与Ⅰ组相同时间比较:P<0.05,△△P<0.01,△△△P<0.001

    2.2 相关性分析:经Pearson法分析表明,心内直视手术中血浆NO变化分别与CPK、LDH变化呈正相关(r=0.431,P<0.05;r=0.432,P<0.05);MDA分别与CPK、LDH变化呈正相关(r=0.882,P<0.001;r=0.894,P<0.001);NO与MDA变化亦呈显著的正相关关系(r=0.774,P<0.001)。

    3 讨 论

    体外循环心脏手术过程中由于心肌缺血后再灌注可造成NO[1,3]和OFR[2,4]大量产生。
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    3.1 NO在心肌缺血再灌注损伤中的作用:体外循环时,由于乙酰胆碱等因素的化学性刺激及血液脉冲流动等因素的机械性刺激,NO的产生释放量明显增加。当然,血管内皮细胞内Ca2+浓度和动脉血氧张力增加,亦促使NO生成和释放。过量的NO使组织降钙素基因相关蛋白(cGMP)产生增加,激活cGMP依赖性蛋白激酶,减少细胞Ca2+内流,抑制心肌收缩功能[5],也可通过非cGMP依赖途径,激活胞浆的ADP核糖基转移酶,催化ADP核糖基转移酶到3磷酸甘油醛脱氢酶(GADPH),抑制糖酵解供能[6]。过量的NO与再灌注时产生的大量超氧阴离子(Image260.gif (887 bytes))结合生成过氧亚硝酸盐阴离子(OONO÷),后者进一步分解产生羟自由基(.OH)而损害心肌细胞[7]。本研究结果提示,Ⅰ组患者在心肌缺血再灌注期间,NO水平进行性升高,并与反映心肌损伤程度的敏感指标CPK和LDH均呈显著正相关,表明NO在体外循环下心肌缺血再灌注损伤中可能起着重要的介导作用。
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    3.2 OFR在心肌缺血-再灌注损伤中的作用:体外循环期间血液流经人工心肺机时发生机械性损伤,影响了OFR清除。其次,体外循环时中性粒细胞受外物刺激,通过膜上还原型辅酶Ⅱ氧化酶及胞浆内髓过氧化物酶的作用产生OFR。另外,体外循环过程中血液与某些管道异物接触可导致补体激活,补体介导的趋化因子C5a能够激活分叶核粒细胞,被肺截获而释放大量的氧自由基。氧自由基大量形成 ,造成细胞膜及亚细胞器膜脂质过氧化,进而破坏其结构及功能,导致心肌缺血-再灌注损伤[8]。本资料提示,Ⅰ组患者在心肌再灌注期间,反映体内OFR水平较好的间接指标MDA明显升高,并与CPK、LDH呈显著正相关,说明OFR及其引导的脂质过氧化反应可能引起了体外循环下的心肌细胞损伤。而NO与MDA两者之间的正相关关系,进一步提示了NO与OFR互相影响,共同导致体外循环下的心肌缺血再灌注损伤。

    3.3 地塞米松对心肌缺血-灌注损伤的保护作用:地塞米松是人工合成的糖皮质激素,是NO诱导酶抑制剂,能有效地抑制体内由白细胞介素1、肿瘤坏死因子等诱导的NO合酶的生成[9],从而降低NO水平,减轻心肌损伤。另外,地塞米松具有降低毛细血管通透性,抑制白细胞渗出和激活,减少白三烯和血小板激活因子等炎症介质的释放及具有免疫调理活性的血浆型纤维结合蛋白的消耗,使OFR产生和释放减少[10],从而降低机体的脂质过氧化反应而减轻心肌损伤。另外,地塞米松尚能稳定溶酶体膜,抑制溶酶体水解酶释放,减轻组织细胞损伤。从表1可知Ⅱ组患者在心肌缺血-再灌注期间,心肌酶CPK、LDH无明显升高,较Ⅰ组有显著性差异,可见地塞米松可减轻体外循环下心肌缺血-再灌注损伤,对心肌有明显的保护作用。另外Ⅱ组NO、MDA上升不明显,与Ⅰ组比较有显著性差异,表明地塞米松能降低体内NO及OFR水平,减轻组织脂质过氧化程度,抑制NO和OFR介导的细胞损害作用,保护细胞膜结构和功能的完整性,对心内直视手术中缺血再灌注损伤心肌发挥良好的保护作用。
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    基金项目:浙江省教委科研基金资助项目(97161)

    作者简介:林丽娜(1963-),女(汉族),浙江温州人,副主任医师。

    作者单位:林丽娜(温州医学院附属第一医院,浙江 温州 325003)

    王万铁(温州医学院,浙江 温州 325003)

    徐正衸(温州医学院,浙江 温州 325003)

    李东(温州医学院,浙江 温州 325003)

    参考文献:

    [1]林丽娜,王万铁.体外循环时血浆一氧化氮水平的动态变化.中华麻醉学杂志,1997,17(10):609-610.
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    [2]林丽娜,王万铁,徐正介,等.川芎嗪抗心肌缺血再灌注损伤的临床研究.中国中西医结合杂志,1997,17(5):261-263.

    [3]Node K,Kitakaze M,Kosaka H,et al.Plasma nitric oxide end prodnets are increased in the ischemic canine heart.Biochem Biophys Res Commun,1995,211:370-375.

    [4]Kramer J H,Misik V,Wegliki W B.Lipid peroxidationderived free radical production and postischemic myocardial reperfusion injury.Ann N Y Acad Sci,1994,723:180-196.

    [5]Mery P F,Lohmann S M,Walter U,et al.Ca2+ current is regulated by cyclic GMP-dependent protein kinase in mammalian cardiac myocytes.Proc Natl Acad Sci,1991,88:1197-1204.
, 百拇医药
    [6]Dinerman J L,Lowenstein C J,Snyder S H.Molecular mechanisms of nitric oxide regatalion.Circ Res,1993,73:217-221.

    [7]Loscalzo J,Welch G.Nitric oxide and its role in the cardiovascular system.Proy Cardiovasc Dis,1995,38:87-91.

    [8]Kirschener R E,Fantini G A.Role of iron and oxygen-derived free radicals in ischemic reperfusion injury.J An Coll Surg,1994,179:103-117.

    [9]赵锁安.一氧化氮与医学.第1版.石家庄 :河北人民出版社,1995.65-66.

    [10]方玉荣,王立金,张梅芳,等.地塞米松在大鼠创伤性休克中的作用.中国病理生理杂志,1996,12(2):146-148., http://www.100md.com