鹽酸法舒地爾預防體外循環下二尖瓣置換術心肌缺血再灌注損傷效果分析

劉志芳+夏瑜+潘勃+朱雄凱

[摘要] 目的 探討鹽酸法舒地爾預防體外循環下二尖瓣置換術心肌缺血再灌注損傷的效果。 方法 選擇2014年1月～2016年12月在我院行擇期二尖瓣置換術的患者60例為研究對象，隨機分為研究組與對照組各30例。研究組在體外循環心臟停跳液中加入1 mg/kg鹽酸法舒地爾注射液，對照組加入等量生理鹽水。麻醉誘導成功后切皮前（t1）、體外循環結束時（t2）、體外循環結束后4 h（t3）、體外循環結束后8 h（t4）以及結束后24 h（t5）檢測乳酸脫氫酶（LDH）、血漿肌酸激酶同工酶（CK-MB）、血漿肌鈣蛋白I（cTnI）。測定心肌細胞凋亡率。 結果 研究組自動復跳率顯著高于對照組，多巴胺顯著低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。對照組在t4及t5時間點LDH顯著高于研究組，在t3、t4、t5時間點CK-MB及cTnI水平顯著高于研究組，差異均有統計學意義（P<0.05）。研究組心肌細胞凋亡率為（7.7±1.3）%，對照組為（13.1±2.0）%，差異有統計學意義（P<0.05）。 結論 體外循環下二尖瓣置換術中使用鹽酸法舒地爾可顯著減輕心肌缺血再灌注損傷。

[關鍵詞] 鹽酸法舒地爾；體外循環；二尖瓣置換術；心肌缺血再灌注損傷

[中圖分類號] R654.2 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673-9701（2017）08-0011-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of fasudil hydrochloride on prevention of myocardial ischemia-reperfusion injury in patients undergoing cardiopulmonary bypass mitral valve replacement. Methods Sixty patients undergoing elective electromyal mitral valve replacement in our hospital from January 2014 to December 2016 were enrolled and randomly divided into study group and control group， with 30 cases in each group. The study group was added with 1 mg/kg fasudil hydrochloride injection into the cardiopulmonary bypass cardioplegia fluid， while the control group was added with the same amount of saline. Lactate dehydrogenase （LDH）， plasma creatine kinase isoenzyme （CK-MB）， plasma troponin I（cTnI） were detected and cardiomyocyte apoptosis rate was determined during anesthesia induction to skin incision（t1）， at the end of cardiopulmonary bypass（t2）， at 4 h， 8 h and 24 h after the end of cardiopulmonary bypass （t3， t4， t5）. Results The auto rebeating rate in the study group was significantly higher than in the control group， and dopamine in the study group was significantly lower than the control group. And the difference was statistically significant（P<0.05）. LDH in the control group was significant higher than that in the study group at t4 and t5 time points. The levels of CK-MB and cTnI in the control group were significantly higher than those in the study group at t3， t4 and t5 time pionts. And the differences were statistically significant （P<0.05）. The apoptotic rate of cardiomyocytes was （7.7±1.3）% in the study group and（13.1±2.0）% in the control group， and the difference between the two groups was statistically significant（P<0.05）. Conclusion The use of fasudil hydrochloride in mitral valve replacement under cardiopulmonary bypass can significantly reduce myocardial ischemia-reperfusion injury.

[Key words] Fasudil hydrochloride； Cardiopulmonary bypass； Mitral valve replacement； Myocardial ischemia-reperfusion injury

隨著休克治療技術的發展，越來越多的外科手術治療應用休克治療技術使組織缺血后再灌注[1，2]。一般情況下，缺血再灌注能夠恢復組織器官功能，使病情好轉，但部分情況下，缺血再灌注后組織器官未能恢復功能，甚至發生功能障礙及損傷，這種情況為缺血再灌注損傷（ischemia-reperfusion injury）。心肌缺血再灌注損傷是體外循環下二尖瓣置換術的常見并發癥，可危及患者預后[3，4]。鹽酸法舒地爾是一種新型藥物，能擴張血管，與增加肌球蛋白輕鏈磷酸酶活性有關，可改善微循環，還能拮抗炎性因子，抗凋亡[5，6]。本研究將鹽酸法舒地爾用于預防外循環下二尖瓣置換術心肌缺血再灌注損傷，現將結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2014年1月～2016年12月在我院行擇期二尖瓣置換術的60例患者為研究對象。納入標準：在體外循環下行二尖瓣置換術，無手術禁忌證；心功能Ⅱ～Ⅲ級；首次手術患者；術前未使用鈣離子拮抗劑、氧自由基清除劑；患者及家屬對治療知情同意。排除標準：同期行冠狀動脈旁路移植術；聯合瓣膜病變患者；合并心肌梗死的患者；合并神經系統疾病及精神疾病的患者；合并肺、肝、腎功能嚴重損害的患者；合并凝血功能異常的患者；近期有重要臟器手術計劃者；急性感染疾病患者；手術禁忌證患者。將60例患者隨機分為研究組與對照組各30例。兩組患者一般資料比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。本研究經過醫院醫學倫理會同意。

1.2手術治療

術前給予利尿、強心等改善心臟功能，完善術前準備。入室后開通靜脈通道，檢測血氣分析、血壓、心率。麻醉成功后，行體外循環下二尖瓣置換術治療。麻醉成功后，橈動脈、股靜脈插管測壓，測鼻咽溫以及肛溫，檢測心電圖，血液稀釋至紅細胞壓積0.18～0.20，血紅蛋白水平70～80 g/L，活化凝血時間>480 s后進行體外循環。血液降溫，手術過程中鼻咽溫度維持26℃～28℃，咽溫達28℃～30℃，升主動脈阻斷，自根部灌注4℃托馬液，內加5 mg/L異博定，心臟停跳前無室顫，心電圖無心電活動，心臟松弛狀態。高流量灌注，根據動脈壓以及靜脈壓經主動脈注入50～200 mL預充液，預防轉流后血壓下降。逐漸開放腔靜脈引流，平均動脈壓維持在50～80 mmHg，充分引流靜脈血。溫度下降、升主動脈阻斷后，選擇中流量灌注。轉流中維持電解質酸堿平衡，每30分鐘及復跳前檢測血鉀水平、血氣分析，定時監測pH，及時糾正酸中毒。研究組在體外循環心臟停跳液中加入1 mg/kg鹽酸法舒地爾注射液（天津紅日藥業股份有限公司，國藥準字H2004 0356），對照組加入等量生理鹽水。術后給予心電監護，監測生命體征，維持循環系統穩定，給予抗生素預防感染、極化液營養心肌等對癥支持治療。

1.3評價指標

在麻醉誘導成功后切皮前（t1）、體外循環結束時（t2）、體外循環結束后4 h（t3）、體外循環結束后8 h（t4）以及結束后24 h（t5）采集橈動脈血，檢測乳酸脫氫酶（LDH）、血漿肌酸激酶同工酶（CK-MB）、血漿肌鈣蛋白I（cTnI）。測定心肌細胞凋亡率：開放主動脈10 min，選擇右心耳缺血區，采集（2×2×2）cm3心肌標本，用眼科剪刀剪為小組織塊，放入70%酒精，移至4℃冰箱保存待檢；制備碘化丙啶染液；取心肌組織，120目不銹鋼網邊搓邊用生理鹽水沖洗，混懸液用300目濾網過濾，收集，500～800轉/min離心，制備單細胞懸液，取0.1 mL，加雞紅細胞為參照，加1 mL碘化丙啶染液，避光下4℃冰箱放置30 min染色，500目濾網過濾，采用流式細胞儀檢測。比較兩組自動復跳率、電除顫率、安裝起搏器率、多巴胺使用量。

1.4 統計學方法

采用SPSS 11.0統計學軟件對數據進行分析，計數資料采用χ2檢驗，計量資料采用均數±標準差（x±s）表示，采用t檢驗及方差分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2結果

2.1 兩組自動復跳、電除顫、安裝起搏器、多巴胺用量比較

見表2。研究組自動復跳率顯著高于對照組，多巴胺用量顯著低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）；對照組2例安裝起搏器，研究組無患者安裝起搏器。

2.2兩組不同時間點LDH、CK-MB、cTnI水平比較

見表3。對照組t4及t5時間點LDH顯著高于研究組，t3、t4及t5時間點CK-MB、cTnI水平均顯著高于研究組，差異有統計學意義（P<0.05）。

2.3兩組心肌細胞凋亡率比較

研究組心肌細胞凋亡率為（7.7±1.3）%，對照組為（13.1±2.0）%，兩組比較，差異有統計學意義（t=12.399，P<0.05）。見圖1。

3討論

組織細胞經歷一定時間的缺血后恢復血流，組織損傷的程度仍能快速加重，即為缺血再灌注損傷，臨床上稱再灌注綜合征。組織恢復血流后大量鈣離子內流，大量氧自由基產生，這是發生廣泛組織細胞損傷的主要機制[7-9]。正常情況下細胞內外液中鈣離子濃度在鈣泵的作用下維持1∶10000梯度差，細胞內鈣離子結合線粒體以及內質網，當組織發生缺血缺氧時，ATP被迅速耗竭，鈣離子自線粒體及內質網中釋放出。再灌注后，鈣泵功能還沒恢復，大量鈣離子自細胞外流入細胞內，細胞內鈣離子濃度迅速升高，細胞內發生鈣超載，可導致重要臟器血管收縮，也可激活磷脂酶A2，釋放花生四烯酸，使大量自由基中間體、白三烯以及血栓素等生成[10-12]。前列腺素G有自由基的作用，血栓素A2能收縮平滑肌，聚集血小板；白三烯可收縮冠狀動脈，降低心肌收縮力；LTB4是強有力的白細胞趨化因子，可加重炎癥反應[13，14]。細胞缺血缺氧時黃嘌呤脫氫酶轉化為黃嘌呤氧化酶，三磷酸腺苷降解為次黃嘌呤，再灌注后，氧分子與次黃嘌呤在黃嘌呤氧化酶的作用下生成尿酸、超氧化物陰離子。

心肌再灌注損傷是心肌組織長時間缺血后恢復血供，但心肌細胞損傷較再灌注前更嚴重、更明顯，心肌功能障礙也更嚴重，包括收縮功能下降、血管反應性改變、冠脈流量下降。心臟手術中體外循環也是導致心肌再灌注損傷的主要原因。研究顯示心肌再灌注損傷的機制與中性粒細胞浸潤、氧自由基生成過多、一氧化氮產生過多相關。氧自由基參與了心肌再灌注損傷的早期過程，氧自由基是可以依賴一個或多個未成對電子存在的分子或原子，高度不穩定性，高度活性，強氧化性。正常情況下，心肌細胞代謝產生活性氧基氧自由基，經內源性清除機制清除，如超氧化物歧化酶、過氧化物酶等，當發生心肌缺血時，能量代謝發生異常，導致氧自由基生成增加，細胞膜脂質過氧化，酶、離子通道蛋白變性，DNA鏈斷裂，細胞損傷，也可通過抑制ATP酶抑制鈣離子外流，使細胞內鈣超載，導致心肌損傷。

防治缺血再灌注主要是防止自由基形成與清除自由基的方法及藥物。鹽酸法舒地爾分子結構為5-異喹啉磺酰胺衍生物，抑制RHO激酶，作用于肌球蛋白輕鏈，增加磷酸酶活性而發揮擴張血管的作用，還能降低內皮細胞張力，改善微循環，拮抗炎癥因子，保護神經細胞，抗凋亡[15-16]。鹽酸法舒地爾是細胞內鈣離子拮抗劑。平滑肌細胞內鈣離子濃度增高激活關鍵酶是導致血管平滑肌收縮的主要原因之一[17]。當鈣離子濃度達到一定水平時，結合鈣離子蛋白鈣調素，肌球蛋白輕鏈磷酸化酶激活，肌球蛋白輕鏈磷酸化，導致平滑肌收縮。鹽酸法舒地爾可阻斷肌球蛋白輕鏈磷酸化，擴張血管[18，19]。

MLC磷酸化水平決定血管平滑肌收縮程度。缺血再灌注時，Ca2+離子濃度增加，結合鈣調蛋白，激活肌球蛋白輕鏈磷酸化酶，肌球蛋白輕鏈磷酸化，導致平滑肌收縮。鹽酸法舒地爾是一種蛋白激酶抑制劑，通過抑制肌球蛋白輕鏈磷酸化，達到擴張血管的作用。通過抑制過度表達Tho激酶、RhoA激酶，改善缺血心肌的心功能。鹽酸法舒地爾能有效擴張痙攣血管，穩定粥樣斑塊。鹽酸法舒地爾對多種心血管疾病均具有治療作用，如高血壓、心衰、心絞痛、冠狀動脈痙攣、肺動脈高壓等。心衰患者心臟舒張、收縮功能均發生障礙，與鈣離子濃度變化相關。心衰時，鈣離子敏感性增加，NO增加，血管擴張，血流增加，Rho表達增加，心肌質量增加，心功能持續下降。鹽酸法舒地爾通過抑制RhoA以及Rho激酶過度表達，減少NO生成，從而改善心功能。鹽酸法舒地爾可通過抑制Rho激酶而擴張血管，減少炎癥反應，抑制自由基形成[20]。心肌保護方面包括低溫、缺血適應、心臟停搏液、藥物預適應等。低溫能夠減少心肌細胞氧耗量，減少代謝，維持停博狀態，減少缺血損害。

心臟停博液分為晶體停博液與含血停搏液。灌注方法有間斷灌注與持續灌注。停搏液為心肌細胞提供氧、能量，改善微環境，清除自由基等，保護心肌細胞。本研究將鹽酸法舒地爾加入停搏液中，研究結果顯示，兩組患者隨著體外循環時間的延續，反映心肌細胞損傷的指標水平均呈上升趨勢，而未使用鹽酸法舒地爾的患者上升水平更為顯著，尤其是在體外循環結束后至結束后24 h，其水平顯著高于使用鹽酸法舒地爾的患者，提示使用鹽酸法舒地爾能夠減輕患者心肌缺血再灌注損傷。使用鹽酸法舒地爾患者，術中心肌細胞凋亡率也顯著下降，說明停搏液中加入鹽酸法舒地爾能夠減少心肌細胞損傷。

綜上所述，在體外循環下行二尖瓣置換術，停搏液中加入鹽酸法舒地爾能減輕患者心肌缺血再損傷。

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