體外循環對腦血管功能影響的實驗探討

劉志永

河南省胸科醫院，河南鄭州 450001

1 材料與方法

1.1 實驗動物準備

實驗動物為S-D雄性大鼠24只，平均體重為496.3g，全部動物均由鄭州大學實驗動物中心提供。所有實驗動物均按照國家醫學研究協會的實驗動物飼養原則進行飼養，術前6h常規進行禁食禁水。隨機將24只大鼠分為4組，分組6只。A組的平均體重為 456.3g，B組平均體重為433.4g，C組平均體重為477.5g，D組平均體重為484.3g，且全部數據具有統計學意義。

1.2 手術

麻醉采用氯氨酮50mg/kg腹膜腔注射聯合咪唑安定0.5mg/kg肌肉注射，手術過程中采用丙泊酚10mg/kg每小時維持量注射。氣管切開插管，連接人工動物機械通氣設備，設定呼吸頻率60次/min，吸入氧濃度60%，潮氣量10～15mL/kg。左股動脈切開持續監測有創血壓，股靜脈建立靜脈通路。肛門內置入溫度探頭檢測直腸溫度。轉流中記錄生命體征并進行動脈血氣分析。建立靜脈通路后采用肝素進行肝素化，體外循環結束后采用魚精蛋白1∶1.2中和，且術前、術中以及術后分別對大鼠進行活化凝血時間測定。D組采用同樣方法麻醉和檢測生命體征，但不進行CPB。體外循環采用右頸內動脈插入20G套管針灌注、右頸外靜脈插入16G靜脈單腔管管至右房引流方法建立閉胸體外循環轉流。靜脈回流依賴重力作用，ACT＞480s后開始轉流，A 組流量約 120～150mL/（kg·min），B組全流量后隨降溫30min后流量逐漸降低至20～30mL/（kg·min）。C組降溫30min后至16～18℃停循環。全套管路預充約為40mL，包括新鮮同種大鼠血20mL、血定安10mL、乳酸林格氏液5mL，20%甘露醇2mL、5%碳酸氫鈉2mL和肝素300IU/kg。

1.3 腦血管功能監測

在進行體外循環前后分別對大鼠的頸靜脈血采用硝酸還原酶法測定NO濃度，采用ELISA法測定血管壁炎性因子。

2 統計學分析

記錄數值并通過SPSS 18.0.0軟件進行統計分析，結果均采用平均值的方式表示，P值具有統計學意義。

3 結果

實驗中所有大鼠均成功脫離體外循環模式，現將結果統計如下：

表1 不同體外循環血液中NO的含量（±s）

表1 不同體外循環血液中NO的含量（±s）

分組 體外循環前 體外循環后 標準差值NO（mg/L）A B C D 4.63±0.48 4.94±0.72 5.25±0.49 5.04±1.01 4.23±0.09 3.86±0.96 3.02±0.21 5.48±0.33 3.37 2.98 0.001-3.0

表2 不同體外循環炎癥因子的含量（±s）

表2 不同體外循環炎癥因子的含量（±s）

分組 體外循環前 體外循環后 標準差值IL-6(pg/mL)THF-α(pg/mL)A B C D A B C D 29.4±3.3 30.5±4.7 24.3±3.2 30.2±5.4 12.5±3.0 12.7±2.9 9.89±3.56 10.7±4.0 100.43±15.6 133.4±17.8 145.6±7.6 32.5±6.9 54.3±10.6 61.0±3.4 59.3±26.8 10.4±3.22-13.3-15.6-30.4 0.23 0.001-4.47-5.7 0.79

4 討論

由此，我們可以認為體外循環致使腦血管內皮細胞相關的血管舒張調節因子缺失可能強化了血管收縮，引起腦血管功能失調，而這可能是體外循環后神經系統損傷的一個重要機制。在DHLF和DHCA組中，大腦中動脈內皮細胞舒張功能受損程度較常溫轉流更為嚴重，可能與更為嚴重的低灌注狀態和缺血再灌注損傷相關。此外，從實驗結果中可以看出，體外循環可誘發引起全身的炎癥反應。A、B、C3組中的炎癥反應水平明顯升高。因此可見腦血管內皮細胞的舒張功能受損的原因之一可能為炎癥細胞釋放蛋白水解酶和自由基損傷腦血管內皮細胞，導致腦內皮微血管收縮痙攣和彌漫性腦低灌注所致。

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