异氟烷和卡托普利联合预处理对心肌缺血再灌注损伤血流动力学的研究

田 毅,柳培雨

(1.中南大学湘雅海口医院 海口市人民医院麻醉科,海南 海口 570208;2.武警海南总队医院麻醉科,海南 海口 570203)

心肌缺血再灌注损伤 (MIRI)是临床麻醉工作中一种常见的病理过程,影响缺血后心脏功能的恢复,甚至危害病人的生命[1]。研究发现很多药物预处理对 MIRI可提供保护作用,称为药物预处理。很多心脏手术病人常用卡托普利进行术前治疗,而异氟烷作为一种吸入麻醉药也常应用于心脏手术,而两种药物联合应用对 MIRI有何作用目前未见报道。2009年 3-12月我们通过在体兔心肌缺血再灌注模型研究异氟烷和卡托普利联合预处理对缺血再灌注血流动力学的影响。

1 材料与方法

1.1 动物模型与分组 健康新西兰大白兔 48只,体重 1.8-2.5 kg,雌雄兼用,由湖南省实验动物科技服务中心提供。随机分成 6组(每组 8只)——假手术组(S组):仅开胸并分离冠状动脉左前降支,但不阻断血流;缺血再灌注组(I/R组):缺血 30 min,再灌注 120 min;缺血预处理组(IPC组):缺血 5 min,再灌注 5 min,重复 3次后同 I/R组处理;异氟烷预处理组(I组):给予 1.1%异氟烷持续吸入 30 min,洗脱 15 min,之后处理同 I/R组;卡托普利预处理组(C组):给予喂饲卡托普利片 25 mg◦kg-1,24 h后处理同 I/R组;异氟烷、卡托普利联合预处理组(I+C组):给予喂饲卡托普利片 25 mg◦kg-1,24 h后处理同 I组。实验动物称重后,静脉注射戊巴比妥钠 30 mg◦kg-1,行气管切开控制呼吸,潮气量 10-15 ml/kg,频率 40次/min。用微量泵泵注戊巴比妥钠和维库溴铵维持麻醉和肌松。分离颈总动脉穿刺监测平均动脉压。上述操作成功后,沿胸骨左缘3-4肋间隙开胸,暴露心脏。采用 5-0线结扎冠状动脉左前降支(LAD)法制备心肌缺血再灌注模型。为避免实验动物心梗面积过大导致死亡,冠状动脉阻断点应在发出 LAD之后,以心电图出现 ST段弓背抬高和结扎线以下心肌组织颜色变紫,局部节段性运动不良为结扎成功。以缺血区转红并反应性充血、收缩活动逐渐恢复、ST段恢复 1/2以上为再灌注成功。如出现心室颤动用食指轻叩右心室壁除颤。

1.2 观察指标及检测方法 于缺血前(T0,基础值),缺血 30 min(T1),再灌注 30 min(T2)、再灌注 60 min(T3)和再灌注 120 min(T4)记录心率(HR)、平均动脉压(MAP),并计算心率收缩压乘积(RPP)。持续监测标准 II导联心电图,记录室性早搏、室性心动过速和心室颤动的发生情况。

1.3 统计学处理 采用 SPSS13.0统计软件进行分析,计量资料以均数 ±标准差(x±s)表示,血流动力学比较采用重复测量数据的方差分析,组间比较采用 SNK-q检验,心律失常比较采用Fisher确切概率法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 HR的变化 T0、T1、T2时 I组与 I+C组HR相对高于其他各组(P＜0.05),两组 HR差异无统计学意义(P＞0.05),各组 T3、T4时 HR差异无统计学意义(P＞0.05);各组与 T0比较 HR虽有不同程度的下降,但差异无统计学意义(P＞0.05)。见表1。

2.2 MAP的变化 与 T0比较,除 S组外各组T1时 MAP均有所降低(P＜0.05)。 T0时 I组与 I+C组 MAP低于其他组(P＜0.05)。 T1时,与 S组相比各实验组的 MAP降低(P＜0.05或 P＜0.01),且组间差异有统计学意义(P＜0.05)。T2、T3时 I/R组、I组、I+C组 MAP低于 S组和 IPC组(P＜0.05,或 P＜0.01),且组间差异有统计学意义(P＜0.05或 P＜0.01)。T4时各组间差异无统计学意义(P＞0.05)。见表 1。

2.3 RPP的变化 除 S组外 T1时各组 RPP与T0比较均有所降低(P＜0.05)。T0时 I组和 I+C组 RPP低于其他组(P＜0.05),C组、I组、I+C组RPP依次递减(P＜0.05)。T1时与 S组相比,其他各组 RPP均有所降低(P＜0.05或 P＜0.01),其中I组、I+C组 RPP依次递减(P＜0.05)。 T2、T3、T4时I/R组、I组、I+C组 RPP低于 S组和 IPC组(P＜0.05或 P＜0.01),I组和 I+C组的 RPP呈依次递减趋势(P＜0.05)。见表 1。

2.4 心律失常 缺血前与缺血期间各组均未见心律失常。再灌注期间 S组、I/R组、IPC组、I组、C组、I+C组分别有 0例、5例 (62.5%)、3例(37.5%)、4例 (50%)、4例 (50%)及 2例 (25%),I+C组心律失常发生率显著低于 I/R组(P＜0.01)和 IPC组 、I组 、C组(P＜0.05);IPC组 、I组、C组心律失常发生率低于 I/R组(P＜0.05)。

表1 各组不同时点 HR、MAP和RPP变化的比较(x±s)

3 讨 论

随着心脏外科手术和介入治疗技术的进展以及心肌缺血病人的增加,心肌缺血再灌注成为一种常见的临床病理生理过程。如何采用有效的治疗手段进行心肌保护,防治或降低缺血再灌注所造成的损伤成为医学界研究的焦点之一。研究证实药物预处理能产生与缺血预处理相同或相似的心肌保护效果,而且药物预处理是一种安全性高,操作方便,容易控制的心肌保护新途径,是目前在器官组织保护研究方面的主要方向之一。

卡托普利是第一个口服有效的血管紧张素转化酶抑制剂(Angiotensin conve rting-enzyme inhibitor,ACEI),在 ACEI中应用范围最广,对很多心脏疾病的治疗特别是拟行心脏手术的病人治疗都取得了良好的效果。研究证实卡托普利对心肌缺血再灌注产生早期相和延迟相的保护作用。但也有研究发现单纯使用卡托普利并不能模拟经典的缺血预处理的作用[2],与阈下缺血预处理联合使用可使大鼠心脏功能明显改善,联合预处理的心肌保护作用与经典的缺血预处理引起的保护作用相似。异氟烷作为一种吸入麻醉药常应用于心脏手术。1997年 Kersten等首先研究发现异氟烷具有 IPC相仿的机制,产生直接的心肌保护作用。随后 Pascal等研究发现异氟烷预处理具有早期相和延迟相的心肌保护作用[3],早期相预处理产生的减少心肌梗死面积的能力比延迟相的能力强。因此,将异氟烷和卡托普利预处理联合使用是否能够产生与经典缺血预处理一致的保护作用以及其保护的机制有待进一步的探讨。

Degabriele等[4]研究认为心肌缺血再灌注发生较早、程度较严重的病理生理变化是左心室舒缩功能的损伤。研究表明术前使用血管紧张素转换酶抑制剂的病人在麻醉中可能出现低血压现象,在本实验中也发现联合预处理组的血压低于其他组,与以往的研究结果一致,但实验中并未出现严重低血压而影响循环,这说明此剂量的异氟烷和卡托普利对血压有协同的降低作用,但仍在安全范围内。

有研究报道心肌缺血再灌注后常伴有相对短暂的再灌注心律失常,以室性早搏、短阵室速为多见,也可出现严重的恶性心律失常,在再灌注即刻至 30 min后,已基本消失[5-6],说明再灌注导致一定程度的心肌损伤,尽管给予了不同的预处理仍不能完全阻断这种致损作用。在本研究中也证实了再灌注期间有心律失常发生。实验中再灌注期间 IPC组、I组和 C组心律失常发生率相似并低于 I/R组,表明此实验剂量异氟烷和卡托普利预处理在改善缺血再灌注后心律失常的预防效果近似于缺血预处理,与以往的研究结果一致。I+C组相对更低的心律失常发生率提示异氟烷与卡托普利联合预处理可能存在协同的抗心律失常保护作用,其作用优于缺血预处理。

本研究表明,异氟烷和卡托普利联合预处理对新西兰大白兔心肌缺血再灌注对循环有一定的抑制作用,并影响血流动力学的稳定;各预处理组均可减少缺血再灌注心律失常的发生,但联合预处理组作用最强。

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