七氟烷与丙泊酚麻醉对心脏瓣膜置换术患者氧化标志物的比较

高素琴,吕洁萍,田首元,胡媛媛

七氟烷与丙泊酚麻醉对心脏瓣膜置换术患者氧化标志物的比较

高素琴,吕洁萍,田首元,胡媛媛

目的比较全程静脉丙泊酚麻醉和吸入七氟烷麻醉对心脏瓣膜置换术患者氧化标志物和一氧化氮合酶表达的影响。方法择期在体外循环下行心脏瓣膜置换术者30例,随机分为丙泊酚组(P)和七氟烷组(S)。于手术开始前(T1),升主动脉开放后2 h(T2)、6 h(T3)、24 h(T4)分别从中心静脉导管采集静脉血,测定丙二醛(MDA)浓度,过氧化物歧化酶(SOD)活性和一氧化氮合酶(NOS)的表达。术中监测脑电双频谱指数(BIS)、平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)、脉搏氧饱和度(SpO2)、呼气末二氧化碳分压(PETCO2)、心率(HR)。结果组内比较,与T1时点相比,T2、T3、T4时间点血清中MDA浓度升高,SOD活性降低,NOS表达明显增高(P<0.05)。组间比较;S组较P组在T2、T3点MDA浓度、NOS的表达明显降低,SOD活性升高(P<0.05)。两组中,停心肺转流(CPB)2 h和术毕的MAP值均较入室基础值低(P<0.05);HR值较入室基础值高(P<0.05);而丙泊酚组在停CPB 2 h和术毕的MAP值要高于七氟烷组(P<0.05)。结论在心脏瓣膜置换术中全程吸入七氟烷麻醉的抗心肌氧化损伤作用比全凭静脉丙泊酚麻醉的作用要强,且七氟烷对一氧化氮合酶的影响比丙泊酚强。

心脏瓣膜置换;七氟烷;丙泊酚;氧化损伤;一氧化氮合酶

氧化损伤在心肌缺血再灌注损伤的发病机制中起到重要作用。丙泊酚和七氟烷都具有抗氧化损伤作用,对一氧化氮合酶的表达也有影响。本研究比较丙泊酚和七氟烷对氧化标志物,一氧化氮合酶的影响,探讨在心脏瓣膜置换术中更有利于心肌保护的麻醉方法。

1 资料与方法

1.1 病例选择 择期进行心脏瓣膜置换术者30例,男13例,女17例。选取标准:年龄20岁～60岁,ASAⅡ级～Ⅲ级,NYHAⅡ级～Ⅲ级,无高血压、糖尿病、心肌梗死病史;无肝肾等重要脏器严重功能损伤;无严重肺动脉高压和呼吸系统疾病;术前未服用过影响心肌保护作用的药物(腺苷、茶碱、磺脲类等)。将30例患者随机分为丙泊酚组(P)和七氟烷组(S)。

1.2 麻醉方法 患者入室后给予面罩吸氧,建立静脉通路,监测ECG、血氧饱和度(SpO2)和脑电双频谱指数(BIS),局麻下桡动脉穿刺置管监测动脉血压,全麻插管后经右颈内静脉穿刺置管监测中心静脉压(CVP)。麻醉诱导:缓慢静注芬太尼(5～10)μg/kg、依托咪酯(0.1～0.3)mg/kg、阿曲库铵0.3 mg/kg,气管插管后机械通气,维持呼气末二氧化碳分压(PETCO2)在(30～40)mmHg。麻醉维持:P组微量泵持续输注丙泊酚(3～6)mg/(kg·h)。S组采用(0.5～ 3.0)%七氟烷吸入麻醉,心肺转流期间采用带有挥发罐装置的人工膜肺吸入七氟烷。手术过程中视术中情况间断给予芬太尼(静注总量30μg/kg)。术中持续静脉泵注阿曲库铵10 mg/h维持肌松。期间维持BIS值40～50,调整丙泊酚和七氟烷的给药浓度以维持适当的麻醉深度。

1.3 体外循环方法 换瓣术中采用心脏非搏动性灌注的心肺转流(CPB)方式进行基本生命体征的体外支持,体外循环机StockerⅢ、变温箱和西京膜式氧合器均由同一组医师操作。且给予相同的体外循环预冲液,肝素化后开胸,待体温降低后,阻断上下腔静脉及升主动脉,常规插管建立体外循环,从主动脉根部灌以高钾心脏停搏液使心脏停搏。整个CPB过程中间断灌注停跳液以保证心肌处于停搏状态,同时控制温度在(28～30)℃HCT>20%。

1.4 监测指标 术中常规监测动脉血气平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)、BIS、ECG、PETCO2、SpO2,并根据血流动力学变化调节多巴胺或多巴酚丁胺和硝酸甘油的用量,在CPB过程中MAP维持在(50～80)mmHg,停机前后平均动脉压维持在(60～ 90)mmHg。记录每位患者的CPB时间和主动脉阻断(ACC)时间,使用多巴胺或多巴酚丁胺和硝酸甘油等血管活性药物的总量。分别在手术开始前(T1),开放升主动脉后2 h(T2)、6 h(T3)、24 h(T4),采静脉血5 mL 2 000 r/min离心10 min,留取血清于-70℃冰箱保存备用。采用硫代巴比妥酸法测定丙二醛(MDA)的浓度,黄嘌呤氧化酶法测定超氧化物岐化酶(SOD)的活力,双抗体酶联免疫吸附法检测一氧化氮合酶(NOS)的表达。

1.5 统计学处理 采用SPSS13.0分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示。三个指标不同时点比较采用不等距重复测量资料的方差分析;检验水准为0.05。

2 结果

2.1 两组患者临床资料 两组患者在体重、年龄、性别构成,心肺转机时间和升主动脉阻断时间,血管活性药物总量差异均无统计学意义。详见表1。

表1 两组患者临床资料比较(±s)

表1 两组患者临床资料比较(±s)

指标S组(n=15)P组(n=15) CPB(min)119.2±30.1112.2±37.8 ACC(min)75.2±30.271.9±28.4硝酸甘油(mg)8.5±1.67.9±1.4多巴胺(mg)82.2±17.184.1±15.6多巴酚丁胺(mg)78.6±22.180.5±17.3年龄(岁)40.7±12.442.5±13.4体重(kg)60.3±8.358.4±9.1男性(例)76女性(例)89

2.2 两组MAP,CVP,HR,SPO2比较 两组中,停CPB 2 h和术毕MAP值均较入室基础值低(P< 0.05);HR值较入室基础值高(P<0.05);而丙泊酚组在停CPB2h和术毕的MAP值要高于七氟烷组(P<0.05)。两组在各时点CVP、SpO2差异无统计学意义。详见表2。

表2 两组各时点MAP、CVP、HR、SpO2比较(±s)

表2 两组各时点MAP、CVP、HR、SpO2比较(±s)

指标 组别n入室基础值切皮时停CPB 2 h 术毕MAP(mmHg) S组1580.0±8.785.3±9.173.9±11.11)74.8±9.51)P组1581.1±7.984.6±8.465.7±8.61)2)67.1±10.21)2)CVP(cmH2O) S组155.2±2.15.5±1.75.3±1.8 5.2±1.9 P组155.0±2.35.6±2.25.2±2.0 5.1±2.1 HR(次/min) S组1572.1±9.876.0±1087±131)86±111)P组1569.0±10.174.0±9 85±121)83±91)SpO2(%) S组15100100100100 P组15100100100100与本组入室基础值组比较,1)P<0.05;与S组比较,2)P<0.05。

2.3 两组MDM,SOD比较 两组与T1时相比,T2、T3、T4组MDA的浓度明显增高,SOD的活性明显减低(P<0.05)。S组在T2、T3时间点MDA的浓度明显低于P组,SOD活性则明显高于P组(P<0.05)。详见表3、表4。

表3 两组MDA比较(±s)nmol/L

表3 两组MDA比较(±s)nmol/L

时间点n 七氟烷组丙泊酚组T1158.42±2.408.91±2.39 T21515.46±3.521)18.46±3.031)2)T31526.21±6.391)35.01±3.071)2)T41511.45±2.701)13.61±3.951)与T1比较,1)P<0.05;与七氟烷组比较,2)P<0.05。

表4 两组SOD比较(±s)U/L

表4 两组SOD比较(±s)U/L

时间点n 七氟烷组丙泊酚组T11560.80±4.37 61.18±5.25 T21542.87±5.841)36.02±5.691)2)T31528.15±4.511)18.79±7.991)2)T41550.05±5.791)47.91±5.721)与T1比较,1)P<0.05;与七氟烷组比较,2)P<0.05。

2.4 两组NOS比较 两组T2、T3、T4时间点比T1点NOS的浓度明显增高(P<0.05),而S组中T2、T3时间点NOS的浓度较丙泊酚组要低(P<0.05)。而T1与T4组两者无明显差异。详见表5。

表5 两组NOS比较(±s)μmol/L

表5 两组NOS比较(±s)μmol/L

时间点n 七氟烷组丙泊酚组T11518.09±3.24 16.99±1.65 T21523.69±3.431)28.14±4.721)2)T31532.46±5.841)39.53±10.181)2)T41520.66±2.111)21.08±2.181)与T1比较,1)P<0.05;与七氟烷组比较,2) P<0.05。

3 讨 论

心肌缺血再灌注后会产生大量氧自由基,MDA是氧自由基攻击生物膜中的多不饱和脂肪酸引发脂质过氧化所产生的,MDA还可引起细胞的代谢和功能障碍、细胞损伤甚至死亡。因此测定MDA的量可以反映机体的氧化程度,间接反映细胞的损伤程度。SOD是能清除氧自由基的一种酶,对机体的氧化和抗氧化平衡起重要作用。实验中常将MDA和SOD配合做测定,来综合反映机体的氧化损伤程度。一氧化氮作为广泛参与心血管系统调节的化学递质和信号分子一直受到人们的关注,因其作用时间短暂,常监测其合成的限速酶一氧化氮合酶的表达来反映一氧化氮的量。在心肌缺血再灌注早期合成少量的一氧化氮对心肌有保护作用,晚期大量的一氧化氮产生会产生心肌氧化和炎症损伤,引起心肌细胞毒作用和心肌细胞凋亡[1]。

七氟烷与丙泊酚是临床上最常用的麻醉药,两者都具有抗氧化损伤作用,有研究表明[2],七氟烷在心肌缺血再灌注损伤过程中可抑制氧自由基的生成,提高过氧化物酶的活性。七氟烷还可以通过氧自由基的介导在细胞水平进行能量代谢的调节[3]。且最近有研究表明丙泊酚在抗氧化损伤过程中,其对SOD活性的提高较其对MDA生成的抑制要强[4]。丙泊酚通过抑制一氧化氮合酶的产生而减少一氧化氮的过量生成,减少其对心肌细胞造成的损伤[5]。

本研究发现,在心脏瓣膜置换术中,组内不同时间点比较,升主动脉开放有缺血再灌注的氧化损伤产生和一氧化氮合酶的升高。组间比较说明七氟烷的抗氧化损伤作用较丙泊酚强,对一氧化氮合酶的抑制作用较强,对心肌的保护作用要强于丙泊酚。这与De Hert等[68]研究结果相同。但也有研究得出相反的结论[9]。

本研究的不足之处,没有将一氧化氮合酶的亚型分别测量,以更特异的反映七氟烷与丙泊酚的心肌保护作用。目前对于一氧化氮合酶在心脏方面的研究[10,11],以其对冠状动脉、心肌细胞的影响多见,麻醉药对其影响的研究很少。本试验通过比较丙泊酚和七氟烷对一氧化氮合酶的影响,研究麻醉药对广泛参与心血管系统调节的一氧化氮的作用,以期寻找更好的具有心肌保护作用的麻醉药物和方法。

在心脏瓣膜置换术中,全程吸入七氟烷麻醉比全凭静脉丙泊酚麻醉的抗氧化作用强,对一氧化氮合酶的影响也较丙泊酚强。其心肌保护作用更强。

[1] 凌娜佳.一氧化氮、一氧化氮合酶在心肌缺血再灌注损伤不同阶段的表达及作用[J].实用医学杂志,2008,24(22):3976-3978.

[2] Sedlic F,Sepac A,Pravdic D,et al.Mitochondrial depolarization underlies delay in permeability transition by preconditioning with isoflurane:Roles of ROS and Ca2+[J].Am J Physiol Cell Phys-i ol,2010,299(2):c506-c515.

[3] Lamberts RR,Onderwater G,Hamdani N,et al.Reactiveoxygens pecies-induced stimulation of AMP act ivated proteik inasemediates sevofluran e-induced cardiol protection[J].Circulation,2009,120(s11):s10-s15.

[4] Menku A,Ogden M,Saraymen R.The protective effects of propofol and citicoline combination in experimental head injury in rats[J].Turk Neurosurg,2010,20(1):57-62.

[5] González-Correa,Cruz-Andreotti E,Arrebola M,et al. Effects of propofol on the leukocyte nitric oxide pathway:In vitro and exvivo studies in surgical patients[J].Naunyn-Schmiedeberg's Arch Pharmacol,2008,376:331-339.

[6] Inamura Y,Miyamae M,Sugioka S,et al.Aprotinin abolishes sevoflurane postconditioning by inhibiting nitric oxide production and phosphorylation of protein kinase C-delta and glycogen synthase kinase 3 beta[J].Anesthesiology,2009,111(5):1036-1043.

[7] Yao YT,Li LH.Sevofuluran versus propofol for myocardial protection in patients undergoing coronary artery bypass grafting surgery:A meta-analysis of randomized controlled trials[J]. Chin Med Sci J,2009,24(3):133-141.

[8] Kim TY,Yoon TG.Myocardial injury in remifentail-based anaesthesia for off-pump coronary artery bypass surgery:An equipotent dose of sevoflurane versus propofol[J].Anaesth Intensive Care,2011,39(3):418-425.

[9] 赵佑君,顾尔伟,朱德浩,等.三种全麻方式对二尖瓣置换术患者心肌功能影响的比较[J].临床麻醉学杂志,2013,29(4):347-349.

[10] 李逢昌,黄健辉,何巍,等.心脏跳动中双瓣膜置换术对心房肌一氧化氮合酶的影响[J].广西医科大学学报,2008,25(1):51-52.

[11] 王新国,惠汝太.内皮型一氧化氮合酶在冠状动脉粥样硬化性心脏病的作用[J].中国分子心脏病杂志,2011,6(25):174-178.

R318 R256.2

:Bdoi:10.3969/j.issn.1672-1349.2015.03.051

:1672-1349(2015)03-0398-03

2013-12-06)

(本文编辑王雅洁)

山西医科大学(山西太原030001)