盐酸法舒地尔预防体外循环下二尖瓣置换术心肌缺血再灌注损伤效果分析

刘志芳+夏瑜+潘勃+朱雄凯

[摘要] 目的 探討盐酸法舒地尔预防体外循环下二尖瓣置换术心肌缺血再灌注损伤的效果。 方法 选择2014年1月～2016年12月在我院行择期二尖瓣置换术的患者60例为研究对象，随机分为研究组与对照组各30例。研究组在体外循环心脏停跳液中加入1 mg/kg盐酸法舒地尔注射液，对照组加入等量生理盐水。麻醉诱导成功后切皮前（t1）、体外循环结束时（t2）、体外循环结束后4 h（t3）、体外循环结束后8 h（t4）以及结束后24 h（t5）检测乳酸脱氢酶（LDH）、血浆肌酸激酶同工酶（CK-MB）、血浆肌钙蛋白I（cTnI）。测定心肌细胞凋亡率。 结果 研究组自动复跳率显著高于对照组，多巴胺显著低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。对照组在t4及t5时间点LDH显著高于研究组，在t3、t4、t5时间点CK-MB及cTnI水平显著高于研究组，差异均有统计学意义（P<0.05）。研究组心肌细胞凋亡率为（7.7±1.3）%，对照组为（13.1±2.0）%，差异有统计学意义（P<0.05）。 结论 体外循环下二尖瓣置换术中使用盐酸法舒地尔可显著减轻心肌缺血再灌注损伤。

[关键词] 盐酸法舒地尔；体外循环；二尖瓣置换术；心肌缺血再灌注损伤

[中图分类号] R654.2 [文献标识码] A [文章编号] 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

随着休克治疗技术的发展，越来越多的外科手术治疗应用休克治疗技术使组织缺血后再灌注[1，2]。一般情况下，缺血再灌注能够恢复组织器官功能，使病情好转，但部分情况下，缺血再灌注后组织器官未能恢复功能，甚至发生功能障碍及损伤，这种情况为缺血再灌注损伤（ischemia-reperfusion injury）。心肌缺血再灌注损伤是体外循环下二尖瓣置换术的常见并发症，可危及患者预后[3，4]。盐酸法舒地尔是一种新型药物，能扩张血管，与增加肌球蛋白轻链磷酸酶活性有关，可改善微循环，还能拮抗炎性因子，抗凋亡[5，6]。本研究将盐酸法舒地尔用于预防外循环下二尖瓣置换术心肌缺血再灌注损伤，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2014年1月～2016年12月在我院行择期二尖瓣置换术的60例患者为研究对象。纳入标准：在体外循环下行二尖瓣置换术，无手术禁忌证；心功能Ⅱ～Ⅲ级；首次手术患者；术前未使用钙离子拮抗剂、氧自由基清除剂；患者及家属对治疗知情同意。排除标准：同期行冠状动脉旁路移植术；联合瓣膜病变患者；合并心肌梗死的患者；合并神经系统疾病及精神疾病的患者；合并肺、肝、肾功能严重损害的患者；合并凝血功能异常的患者；近期有重要脏器手术计划者；急性感染疾病患者；手术禁忌证患者。将60例患者随机分为研究组与对照组各30例。两组患者一般资料比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。本研究经过医院医学伦理会同意。

1.2手術治疗

术前给予利尿、强心等改善心脏功能，完善术前准备。入室后开通静脉通道，检测血气分析、血压、心率。麻醉成功后，行体外循环下二尖瓣置换术治疗。麻醉成功后，桡动脉、股静脉插管测压，测鼻咽温以及肛温，检测心电图，血液稀释至红细胞压积0.18～0.20，血红蛋白水平70～80 g/L，活化凝血时间>480 s后进行体外循环。血液降温，手术过程中鼻咽温度维持26℃～28℃，咽温达28℃～30℃，升主动脉阻断，自根部灌注4℃托马液，内加5 mg/L异博定，心脏停跳前无室颤，心电图无心电活动，心脏松弛状态。高流量灌注，根据动脉压以及静脉压经主动脉注入50～200 mL预充液，预防转流后血压下降。逐渐开放腔静脉引流，平均动脉压维持在50～80 mmHg，充分引流静脉血。温度下降、升主动脉阻断后，选择中流量灌注。转流中维持电解质酸碱平衡，每30分钟及复跳前检测血钾水平、血气分析，定时监测pH，及时纠正酸中毒。研究组在体外循环心脏停跳液中加入1 mg/kg盐酸法舒地尔注射液（天津红日药业股份有限公司，国药准字H2004 0356），对照组加入等量生理盐水。术后给予心电监护，监测生命体征，维持循环系统稳定，给予抗生素预防感染、极化液营养心肌等对症支持治疗。

1.3评价指标

在麻醉诱导成功后切皮前（t1）、体外循环结束时（t2）、体外循环结束后4 h（t3）、体外循环结束后8 h（t4）以及结束后24 h（t5）采集桡动脉血，检测乳酸脱氢酶（LDH）、血浆肌酸激酶同工酶（CK-MB）、血浆肌钙蛋白I（cTnI）。测定心肌细胞凋亡率：开放主动脉10 min，选择右心耳缺血区，采集（2×2×2）cm3心肌标本，用眼科剪刀剪为小组织块，放入70%酒精，移至4℃冰箱保存待检；制备碘化丙啶染液；取心肌组织，120目不锈钢网边搓边用生理盐水冲洗，混悬液用300目滤网过滤，收集，500～800转/min离心，制备单细胞悬液，取0.1 mL，加鸡红细胞为参照，加1 mL碘化丙啶染液，避光下4℃冰箱放置30 min染色，500目滤网过滤，采用流式细胞仪检测。比较两组自动复跳率、电除颤率、安装起搏器率、多巴胺使用量。

1.4 统计学方法

采用SPSS 11.0统计学软件对数据进行分析，计数资料采用χ2检验，计量资料采用均数±标准差（x±s）表示，采用t检验及方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1 两组自动复跳、电除颤、安装起搏器、多巴胺用量比较

见表2。研究组自动复跳率显著高于对照组，多巴胺用量显著低于对照组，差异有统计学意义（P<0.05）；对照组2例安装起搏器，研究组无患者安装起搏器。

2.2两组不同时间点LDH、CK-MB、cTnI水平比较

见表3。对照组t4及t5时间点LDH显著高于研究组，t3、t4及t5时间点CK-MB、cTnI水平均显著高于研究组，差异有统计学意义（P<0.05）。

2.3两组心肌细胞凋亡率比较

研究组心肌细胞凋亡率为（7.7±1.3）%，对照组为（13.1±2.0）%，两组比较，差异有统计学意义（t=12.399，P<0.05）。见图1。

3讨论

组织细胞经历一定时间的缺血后恢复血流，组织损伤的程度仍能快速加重，即为缺血再灌注损伤，临床上称再灌注综合征。组织恢复血流后大量钙离子内流，大量氧自由基产生，这是发生广泛组织细胞损伤的主要机制[7-9]。正常情况下细胞内外液中钙离子浓度在钙泵的作用下维持1∶10000梯度差，细胞内钙离子结合线粒体以及内质网，当组织发生缺血缺氧时，ATP被迅速耗竭，钙离子自线粒体及内质网中释放出。再灌注后，钙泵功能还没恢复，大量钙离子自细胞外流入细胞内，细胞内钙离子浓度迅速升高，细胞内发生钙超载，可导致重要脏器血管收缩，也可激活磷脂酶A2，释放花生四烯酸，使大量自由基中间体、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能收缩平滑肌，聚集血小板；白三烯可收缩冠状动脉，降低心肌收缩力；LTB4是强有力的白细胞趋化因子，可加重炎症反应[13，14]。细胞缺血缺氧时黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶，三磷酸腺苷降解为次黄嘌呤，再灌注后，氧分子与次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶的作用下生成尿酸、超氧化物阴离子。

心肌再灌注损伤是心肌组织长时间缺血后恢复血供，但心肌细胞损伤较再灌注前更严重、更明显，心肌功能障碍也更严重，包括收缩功能下降、血管反应性改变、冠脉流量下降。心脏手术中体外循环也是导致心肌再灌注损伤的主要原因。研究显示心肌再灌注损伤的机制与中性粒细胞浸润、氧自由基生成过多、一氧化氮产生过多相关。氧自由基参与了心肌再灌注损伤的早期过程，氧自由基是可以依赖一个或多个未成对电子存在的分子或原子，高度不稳定性，高度活性，强氧化性。正常情况下，心肌细胞代谢产生活性氧基氧自由基，经内源性清除机制清除，如超氧化物歧化酶、过氧化物酶等，当发生心肌缺血时，能量代谢发生异常，导致氧自由基生成增加，细胞膜脂质过氧化，酶、离子通道蛋白变性，DNA链断裂，细胞损伤，也可通过抑制ATP酶抑制钙离子外流，使细胞内钙超载，导致心肌损伤。

防治缺血再灌注主要是防止自由基形成与清除自由基的方法及药物。盐酸法舒地尔分子结构为5-异喹啉磺酰胺衍生物，抑制RHO激酶，作用于肌球蛋白轻链，增加磷酸酶活性而发挥扩张血管的作用，还能降低内皮细胞张力，改善微循环，拮抗炎症因子，保护神经细胞，抗凋亡[15-16]。盐酸法舒地尔是细胞内钙离子拮抗剂。平滑肌细胞内钙离子浓度增高激活关键酶是导致血管平滑肌收缩的主要原因之一[17]。当钙离子浓度达到一定水平时，结合钙离子蛋白钙调素，肌球蛋白轻链磷酸化酶激活，肌球蛋白轻链磷酸化，导致平滑肌收缩。盐酸法舒地尔可阻断肌球蛋白轻链磷酸化，扩张血管[18，19]。

MLC磷酸化水平决定血管平滑肌收缩程度。缺血再灌注时，Ca2+离子浓度增加，结合钙调蛋白，激活肌球蛋白轻链磷酸化酶，肌球蛋白轻链磷酸化，导致平滑肌收缩。盐酸法舒地尔是一种蛋白激酶抑制剂，通过抑制肌球蛋白轻链磷酸化，达到扩张血管的作用。通过抑制过度表达Tho激酶、RhoA激酶，改善缺血心肌的心功能。盐酸法舒地尔能有效扩张痉挛血管，稳定粥样斑块。盐酸法舒地尔对多种心血管疾病均具有治疗作用，如高血压、心衰、心绞痛、冠状动脉痉挛、肺动脉高压等。心衰患者心脏舒张、收缩功能均发生障碍，与钙离子浓度变化相关。心衰时，钙离子敏感性增加，NO增加，血管扩张，血流增加，Rho表达增加，心肌质量增加，心功能持续下降。盐酸法舒地尔通过抑制RhoA以及Rho激酶过度表达，减少NO生成，从而改善心功能。盐酸法舒地尔可通过抑制Rho激酶而扩张血管，减少炎症反应，抑制自由基形成[20]。心肌保护方面包括低温、缺血适应、心脏停搏液、药物预适应等。低温能够减少心肌细胞氧耗量，减少代谢，维持停博状态，減少缺血损害。

心脏停博液分为晶体停博液与含血停搏液。灌注方法有间断灌注与持续灌注。停搏液为心肌细胞提供氧、能量，改善微环境，清除自由基等，保护心肌细胞。本研究将盐酸法舒地尔加入停搏液中，研究结果显示，两组患者随着体外循环时间的延续，反映心肌细胞损伤的指标水平均呈上升趋势，而未使用盐酸法舒地尔的患者上升水平更为显著，尤其是在体外循环结束后至结束后24 h，其水平显著高于使用盐酸法舒地尔的患者，提示使用盐酸法舒地尔能够减轻患者心肌缺血再灌注损伤。使用盐酸法舒地尔患者，术中心肌细胞凋亡率也显著下降，说明停搏液中加入盐酸法舒地尔能够减少心肌细胞损伤。

综上所述，在体外循环下行二尖瓣置换术，停搏液中加入盐酸法舒地尔能减轻患者心肌缺血再损伤。

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