肢体缺血预处理对心脏瓣膜置换术心肌保护作用的研究

【摘要】 目的：探讨肢体缺血预处理（IPC ）在心脏瓣膜置换术中对心肌缺血再灌 注损伤的保护作用。方法：30 例心脏瓣膜置换术患者随机分为 IPC 组和对照组。IPC 组 在主动脉阻断前 10 min 内，用气压止血带绑于右上臂上部，给于 300 m m H g 的压力， 阻断右上肢血流，持续 3 min ，开放 2 min 后，再重复上述过程一次；对照组不给缺血预 处理。记录两组临床指标及心肌电生理指标；分别于主动脉阻断前，主动脉开放即刻、开 放后 3 h 、6 h 、12 h 、24 h 抽取桡动脉血，检测心肌酶肌酸酶同工酶（C K -M B ） 、肌 钙蛋白 I （cTnI）的水平；观察心肌超微结构变化。结果：两组开放后辅助循环时间 IPC 组明显低于对照组（P 0105 ） ；对照组术后室性心律失常发生率、需重复除颤率明显 高于 IPC 组（P 均 0101 ） ；主动脉开放后 12 h 心肌酶 C K -M B 及 cTnI 对照组明显 高于 IPC 组， 分别为（ 14119 2112 ）UL （9819 1713 ）UL ， （51.5 7 11207 ）ngml （21113 01984 ）ngml， P 0105 ，0101 。IPC 组心肌 超微结构保存较好，损伤较对照组轻（P 0101 ） 。结论：肢体 IPC 可减少心肌酶漏出， 降低术后室性心律失常发生率，减轻心肌超微结构损伤，对心肌缺血再灌注损伤有保护作 用。 【关键词】 缺血预处理；肢体；心脏瓣膜 Clinical study of lim b ischemic preconditioning on myocardial ischemia2reperfusion injury during open heart surgery LIU Xiao jun ，YI Shan yong ，LIA O Bin ，D E N G Ming bin ，C H E N Sheng jie ，W A N G Feng Chinese Journal of Cardiovas2cular Rehabilitation M edicine ，2007 ，16 （4 ）：347 Abstract：Objective ：To evaluate the myocardial protective effect of lim b ischemic preconditioning on myocardiu m is2 chemia2reperfusion injury during heart valve replacement surgery .M ethods ：Thirty patients required heart valve re2placement were divided randomly into two groups ：IPC group （n =15 ）and control group （n =15 ）.A airpressuretourniquet wrapped around the right upper extremity of the patient，was inflate and deflate twice to perform 3 min ofits lim b ischemia and 2 min ofits lim b reperfusion in the IPC group at the 10 minutes before aorta clam ping 1 C K -M B（creatine kinase -M B ）and cTnI（cardiactroponin -I ） were measured in two groups respectively before cardiopulmo2 nary bypass （CPB ）and im mediately ，3h ，6h ，12h ，24h after CPB ，from the patientradial arterial blood sam ples .M yocardial ultrastucture changes in two groups were assessed .Results ：The supplementary circulation time in IPCgroup was m uch shorter than that of control group （ P 0105 ）.The frequence of defibrillation and the incidence of ventricular arrhyth mia of IPC group were less than those of control group （P 0101 all）. The Seru m concentration ofC K -M B and cTnI levels in control group and IPC group respectively were（14119 2112 ）vs .（9819 1713 ）UL ；（51.5 7 11207 ）vs .（21113 01984 ）ngml（P 0105 ， 0101 ）after aorta off2clam ping 12 h .The myocardial ul2trastructure damage in IPC group was significantly less than thatin the control group （P 0101 ）.Conclusion ：Lim bIPC can significantly reduce the postoperative ventricular arrhyth mias ，the leakage of m yocardial enzy me C K -M B and cTnI and the injury of the myocardial ultrastructure ，that possess protective effect on myocardialischemia2reperfusion injury . Key words ：Ischemic preconditioning ；Lim b ；Cardiac valve 目前国内外学者已研究证实，兔、犬、大鼠等的肢体缺血预处理（IPC ）具有强大的 心肌保护作用1 ， 8 ，至于人类肢体 IPC ，Gunaydin9 等从生物化学角度作了一 定研究。2002 年 9 月至 2003 年 12 月，作者对在体外循环下行心瓣膜置换术患者，以肢 体 IPC 为干预措施，采用目前对心肌损伤具有很高特异性和敏感性的血清生物化学指标- 肌钙蛋白 I（cTnI ） 、肌酸激酶同工酶（C K -M B ） ，并结合围术期临床指标及心肌电生理 指标，评价肢体 IPC 对人体心肌的保护作用。 1 资料与方法 1.1 一般资料 我科在风湿性心脏病需择期行人工心脏瓣膜置换术的患者中选择 30 例（男 10 例；女 20 例）为研究对象，并随机均分为 IPC 组和对照组。两组患者年龄 20 ， 50 ，平均 （3815 1013 ）岁；其中二尖瓣置换术 18 例，主动脉瓣置换术 3 例，双瓣置换术 9 例； 心功能分级（N Y H A ） ， 级；术前均无高血压、高血脂、及糖尿病；两组患者 的性别、年龄、心功能分级（N Y H A ） 、射血分数、手术方式、主动脉阻断时间均无显 著差异，具有可比性。 1.2 方法 两组患者均按常规采用气管插管全身复合麻醉，麻醉诱导及药物维持基本相同，肝素 化后常规建立体外循环。均采用均改良 St1 Tho mas 冷晶体心脏停搏液；心停搏液用法 及用量无差别。IPC 组术前给予 IPC 处理：右上肢两次重复的 3 min 缺血和 2 min 再灌注， 即在主动脉阻断前 10 min 内，用气压止血带绑于右上臂上部，给于 300 m m H g 的压力 阻断右上肢血流持续 3 min ，然后开放 2 min ，再重复上述过程一次， 对照组不给于肢 体 IPC 。全部手术操作均在同一治疗组完成。 1.3 检测指标 记录体外循环时间、主动脉阻断时间及辅助循环时间；记录主动脉开放后心脏自动复 跳、心律失常的发生、除颤次数；观察主动脉阻断前，开放后 3 h 、6 h 、12 h 及 24 h 共 5 个时点的左室内压最大上升速率（dpdtmax ）改变。分别于主动脉阻断前，主动脉 开放后即刻、3 h 、6 h 、12 h 及 24 h 共 6 个时点于桡动脉抽血检测血清 cTnI 及 C K -M B 浓度。 为了消除体外循环（CPB ） 中血液稀释因素对测定值的影响， 同时测定相应时点的 红细胞压积（Hct ） 。所有测定指标按如下公式校正：校正值=术前 Hct 实测值采 样时 Hct 。 1.4 统计学处理 计量资料以均数标准差（珚 x s）表示，两组间比较采用 t 检验。计数资料以率表 示，两组间比较采用 x2 检验和确切概率法。 2 结果 2.1 临床及心肌电生理指标 两组主动脉阻断时间、体外循环时间差异无统计学意义， 而开放后辅助循环时间 IPC 组为（42180 2170 ）min ， 明显低于对照组的（66107 4108 ）min（P 0105 ） 。 开放主动脉后心脏自动复跳率 IPC 组为 93 %，高于对照组的 80 %（P 0105 ） ；室性心 律失常的发生率 IPC 组为 6 %， 明显低于对照组的 40 % （ P 0101 ） ； 需重复除颤 者对照组 13 %例，而 IPC 组为 0 %（P 0101 ） 。 2.2 心肌收缩能力恢复情况 术前两组心肌收缩能力差异无统计学意义（ P 0105 ） 。IPC 组缺血再灌注后心肌 收缩能力（dpdtmax ）恢复情况优于对照组（P 0105 ） ，见表 1 。 2.4 心肌超微结构电镜观察结果 两组在阻断前心肌超微结构基本正常；主动脉开放后 30 min 电镜观察为：IPC 组线 粒体记分（11074 01352 ） 分，明显低于对照组的（31112 01835 ）分（P 0101 ） 。 3 讨 论 IPC 心肌保护的研究已近 20 年。经典的 IPC 方法多是通过开胸数次短暂的钳夹主动 脉或阻断冠状动脉左前降支使心肌缺血，诱发 IPC 效应。尽管经典 IPC 法能产生较强的 保护效应，但这一方法本身是创伤性的，这不仅在伦理学上难以接受，而且具有多种潜在 危险性，限制它在临床上的广泛应用。人们试图寻找一种对机体损伤小、伦理上能为人们 接受，能广泛应用于临床的心肌保护方法，肢体 IPC 就是众多方法中的一种。本研究证明 肢体 IPC 应用在心脏瓣膜置换术中获得了良好的心肌保护效果，与国内外学者的研究结果 一致1 ， 9 。其主要表现如下。 肢体 IPC 抗再灌注损伤：本研究结果显示，在术后所有患者血清中 C K -M B 和 cTnI 的水平均升高，提示两组患者在手术中均存在心肌损伤， 但 IPC 组在开放后 6 h 、12 h 、24 h 各时间点的血清 C K -M B 和 cTnI 水平明显低于对照组。说明 IPC 组心肌细胞受 损程度较轻，心肌酶漏出量较少。肢体 IPC 抗再灌注损伤主要是使心肌细胞中主要的氧自 由基清除酶如超氧化物歧化酶活性升高，起到抗氧自由作用；抑制中性粒细胞和血小板在 局部的粘附、聚集，抑制中性粒细胞释放毒性介质和氧自由基形成，从而有可保护血管内 皮，增强心肌细胞膜的结构稳定性等保护作用10 。 肢体 IPC 增强心肌收缩力：在本研究中，心脏直视手术期间， 开放后辅助循环时间 IPC 组为（42180 2170 ）min 明显低于对照组（66107 4108 ）min 。IPC 组缺血再 灌注后心肌收缩能力（dpdtmax ） 恢复情况优于对照组。这是由于肢体 IPC 通过增强 心肌自由基清除酶活性，维持心肌收缩蛋白结构和功能的正常；另一方面通过触发内源性 心血管活性物质及各种心血管活性物质的相互作用，减少 Ca2 + 的超载，维持心肌细胞内 Ca2 + 浓度和正常的收缩功能11 。此外，肢体 IPC 还可保护心 肌舒张功能，有利于术后心功能恢复。 肢体 IPC 抗心律失常作用：本研究显示，IPC 组开放后室性心律失常的发生率及除颤 次数明显低于对照组。这是由于肢体 IPC 能迅速缩短动作电位时程（A P D ）和有效不应 期（E R P ） ，降低膜电位；维持了 Na + -K + -A T P 酶活性，使缺血晚期细胞对 K + 的再 摄取能力得到改善，减轻了其分布的不均一性，稳定了细胞内的离子稳态，从而限制再灌 注后动作电位的过度延长，减少 Ca2 + 的超载，提高心室颤动阈值，从而减少缺血再灌注 损伤后心律失常的发生率，显示出抗心律失常效应。 参考文献： 1 金倩;氯地酊联合激光治疗痤疮 158 例疗效观察J;广东医学;1997 年 10 期 2 董新亭,李卫莉,张随学;自拟粉刺消治疗痤疮 126 例J;中国中医药科技;1999 年 06 期 3 查旭山,陈修飏;寻常痤疮治疗体会J;江西中医药;/xyfm/class/.2002 年 05 期 4 张随学 ,谭正辉 ,孙叶梅 ,李梅 ,俞玉芳 ,韩峰;3003 例痤疮患者特征分析与控制对策J; 中华医学美学美容杂志;/xyfm/class/.2002 年 06 期 5 刘勇,王冬梅;痤疮的药物治疗J;临床医药实践杂志;2003 年 09 期 6 高宜云;痤疮从肝论治J;中医药临床杂志;2004 年 03 期 7 欧其平,林维山;中西医结合治疗痤疮J;中华皮肤科杂志;2004 年 09 期 8 陈五一;痤疮辨治体会J;世界中医药;/yisheng/main/index.php.2007 年 03 期 9 雷放;中药热敷治疗痤疮有效J;新中医;/book/main/index.php.1992 年 09 期 10 李东华;异维生素 A 酸治疗痤疮J;新医学 /;1993 年