超极化停搏液对幼兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用

http://www.100md.com 《中国循环杂志》 2000年第1期

     作者：王坚刚 周新民 唐浩 赵元 胡野荣

    单位：王坚刚(410011 湖南省长沙市，湖南医科大学附属第二医院 心胸外科)；周新民(410011 湖南省长沙市，湖南医科大学附属第二医院 心胸外科)；唐浩(410011 湖南省长沙市，湖南医科大学附属第二医院 心胸外科)；赵元(410011 湖南省长沙市，湖南医科大学附属第二医院 心胸外科)；胡野荣(410011 湖南省长沙市，湖南医科大学附属第二医院 心胸外科)

    关键词：未成熟心肌保护 超极化停搏 去极化停搏

    中国循环杂志000130 摘 要：目的：研究钾通道开放剂所致超极化停搏对幼兔心肌缺血再灌注损伤的保护作用。

    方法：在Langendorff模型上分别用St.ThomasⅡ液(S组)，St.ThomasⅡ液加50 μmol/L吡那地尔(S+P组)，50 μmol/L吡那地尔(P组)3种停搏液进行低温缺血再灌注离体心脏实验。观察停搏效果，心功能，冠状动脉血流量及心肌酶学等变化。

    结果：再灌注后P组心功能恢复明显优于其它两组，S+P组最差；P组冠状动脉流出液肌酸激酶含量最低，S+P组最高；再灌注45分时3组间冠状动脉血流量恢复率及心肌含水量无显著差异。

    结论：超极化停搏液对未成熟心肌缺血再灌注损伤的保护作用优于去极化停搏液，但与St.ThomasⅡ液合用时保护作用差。

    分类号：R542.2 文献标识码：A

    文章编号：1000—3614(2000)01—0053—03

    Protective Effects of Hyperpolarizing Cardioplegia on Immature Rabbits′

    Myocardial Ischemic Reperfusion Injury

    Wang Jiangang,Zhou Xinmin,Tang Hao,et al.

    Department of Cardiothoracic Surgery,The 2nd Affiliated Hospital,Hunan Medical University,Changsha(410011),Hunan

    Abstract：Objective：We investigated the protective effects of hyperpolarizing cardioplegia by potassium-channel agonist pinacidil on immature rabbits′ myocardial ischemic reperfusion injury.

    Methods：Twenty-one hearts from NewZealand rabbits(aged from 21 to 28 days)were randomized to the groups of St.Thomas HospitalⅡSolution(group S),st.Thomas Hospital Ⅱ solution combinded with Pinacidil of 50 μmol/L(group S+P)and pinacidil of 50 μmol/L(group P)on the Langendorff Model to perform the in vitro hypothermic ischemic reperfusion test.The experimental index included cardioplgia efficiency,cardiac function，coronary blood flow and myocardial enzymes,etc.

    Results：Group P provided significantly better recovery of cardiac function than control groups,either did Group S than Group S+P;Group P demonstrated significant reduction of CK release in coronary outflow compared with control groups,and Group S+P showed the highest release,there were no significant differences among the 3 groups on the recovery rates of coronary flow and myocardial water contents.

    Conclusion：Compared with depolarizing St.Thomas Hospital Ⅱ Solution,the hyperpolarizing pinacidil solution provided more satisfactory myocardial protection on immature myocardial ischemic reperfusion injury,while pinacidil combinded with st.Thomas Hospital Ⅱ Solution makes unsatisfactory results.

    Key words：Myocardial protection of immature heart;Hyperpolarized cardioplegia;Depolarized cardioplegia

    (Chinese Circulation Journal,2000,15：53.)▲

    心肌保护不当是小儿心脏术后死亡原因之一^[1]。成年动物实验证实钾通道开放剂与高钾停搏液相比有良好的保护作用^[2]。本实验旨在观察吡那地尔对未成熟心肌的保护作用。

    1 材料和方法

    实验分组 1999年5月～6月选用新西兰兔21只(湖南医科大学附属第二医院动物实验室提供)，雌雄不限，兔龄21～28天，体重0.175～0.245 kg，按完全随机设计分为3组。在Langendorff模型上，分别用St.ThomasⅡ液(S组，n=7),St.Thomas Ⅱ 液加50 μmol/L吡那地尔(S+P组，n=7)，50 μmol/L吡那地尔(P组，n=7)3种停搏液进行低温缺血再灌注离体心脏实验。

    实验模型 幼兔取心脏置于Langendorff灌流装置，在37℃以通入95%O₂和5%CO₂的Krebs-Henseleit液行主动脉灌注，灌注压80 cmH₂O(1 cmH₂O=0.098 kPa)。连接压力感受器带球囊的测压管经左心耳插入左心室，球囊注水使左心室舒张末压保持在10 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)；心尖及主动脉置心外膜电极；平衡15分后，夹闭主动脉分别按15 ml/kg单次给予不同的4℃停搏液，灌注压80 cmH₂O，心脏置于15℃水浴中缺血90分，再灌注45分。

    监测指标 心脏机械停搏时间、电活动停止时间；左心室收缩峰压、左心室内压最大变化速率、冠状动脉血流量、冠状动脉流出液中肌酸激酶含量；实验完毕取心脏称湿重(WW)并置于120℃恒温箱24小时称干重(DW)计算心肌含水量(%TW)，%TW=(WW—DW)/WW×100。

    统计学处理 实验结果以±s表示，统计学分析用SPSS软件包处理，以P<0.05为差异显著水平。

    2 结果

    2.1 缺血前各组心功能、冠状动脉血流量及心率等指标无显著性差异(P>0.05)。

    2.2 缺血期P组心脏机械停搏时间、电活动停止时间明显延长(P<0.05)，而另两组迅速停搏。P组再灌注后心律失常发生率最高，S组最低。(表1)

    表1 各组缺血期心脏机械停搏、电活动停止时间及再灌注后心律失常发生率等数值比较(±s) 组别

    只数

    机械停搏

    时间(s)

    电活动停止

    时间(s)

    再灌注后心律失常

    发生率(%)

    P组

    7

    55.0±11.9

    62.9±49.6

    64

    S组

    7

    26.4±13.1^*

    49.6±22.8^*

    55

    S+P组

    7

    21.1±9.8^*

    37.4±22.5^*

    24

    注：与P组相比^*P<0.05。P组：用50 μmol/L吡那地尔 S组：用St.Thomas Ⅱ液 S+P组：用50 μmol/L吡那地尔加St.Thomas Ⅱ液

    2.3 停搏液对幼兔心肌缺血再灌注心功能的影响(表2)：再灌注45分后，左心室收缩峰压及左心室内压最大变化速率恢复率P组明显高于其它两组(P<0.001)；S+P组恢复率比S组低(P<0.05)。冠状动脉血流量恢复率及心肌含水量3组之间无显著差异。

    表2 各组心肌缺血再灌注45分心功能、冠状动脉血流量恢复率及心肌含水量情况(%，±s) 组别

    只数

    左心室收缩峰压

    左心室内压最大上升速率

    左心室内压最大下降速率

    冠状动脉血流量

    心肌含水量

    P组

    7

    93.7±8.8

    86.9±3.6

    89.4±11.1

    57.0±13.6

    80.3±2.5

    S组

    7

    70.6±9.3^*

    71.8±11.9^*

    65.4±11.1^*

    50.6±13.0

    80.1±2.3

    S+P组

    7

    59.4±7.8^*△

    59.0±11.3^*△△

    51.2±14.9^*△△

    41.7±14.8

    80.4±3.4

    注：与P组相比^*P<0.001；与S组相比^△P<0.05 ^△△P<0.001。余注见表1

    2.4 停搏液对冠状动脉流出液中肌酸激酶含量的影响(表3)：再灌注45分后P组肌酸激酶含量最低，S+P组最高。

    表3 各组心肌缺血前和再灌注45分后冠状动脉流出液中肌酸激酶含量(±s) 组别

    只数

    肌酸激酶含量(U/L)

    缺血前

    再灌注45分后

    P组

    7

    2.66±2.99

    0.57±0.55

    S组

    7

    4.35±4.99

    6.41±4.71^*

    S+P组

    7

    3.00±1.98

    10.91±4.78^**

    注：与P组比较^*P<0.05 ^**P<0.001。余注见表1

    3 讨论

    未成熟哺乳动物(豚鼠龄<2天，猪龄<15天，新西兰兔龄<4周，犬龄<8周)、新生儿及婴幼儿心肌称为未成熟心肌^[3]。高钾停搏液已证实对未成熟心肌有损害作用^[4，5]。本实验通过观察心功能和心肌酶学等改变，探讨超极化停搏液对未成熟心肌的保护作用。

    本实验中，P组再灌注45分心功能恢复率最高，说明超极化停搏液有良好的保护作用：①电压门控钙通道关闭，减少钙超载^[6]；②膜电位为自然静息状态，耗能减少；③抑制氧自由基的产生^[7]；④改善冠状动脉内皮功能^[8]。

    S+P组心功能恢复最差。可能①细胞膜电位变化使钠通道部分激活，增加细胞内钠浓度；②未成熟心肌钠钙交换水平高^[9]。因此细胞内钙超载，加重损伤。张宏家等^[10]报道尼卡地尔提高St.ThomasⅡ液对未成熟心肌保护效果，可能因其产生内源性一氧化氮而发挥保护作用^[11]。

    本实验心肌酶学与心功能结果一致。

    再灌注45分后冠状动脉血流量恢复率、心肌含水量组间无差异：①钾通道开放剂并不增加心脏跳动时的冠状动脉血流量，它只影响心肌收缩性^[12]；②保护作用与细胞代谢无关^[2]。

    P组停搏时间延长，与文献报道一致^[6]。P组与S+P组再灌注心律失常发生率较高，这是吡那地尔激活三磷酸腺苷敏感性钾通道及增加儿茶酚胺释放的结果^[13，14]。

    作者简介：王坚刚(1975—) 男 博士研究生 主要从事心胸外科研究

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    收稿：1999-07-16

    修回：1999-11-25, 百拇医药

    百拇医药网 http://www.100md.com/html/analecta/2003/09/01/88/940.htm