祝岩[1]2003年在《鼠未成熟缺氧心肌综合心肌保护的实验研究》文中进行了进一步梳理实验目的 临床上，缺氧紫绀的婴幼儿先心病患者占先心病总数的15—30％。此类病人心脏手术中的心肌保护一直是心脏外科领域倍受关注的课题。长期以来，低温和介质停搏一直作为此类手术中心肌保护的两大基本要素而被广泛应用。然而随着基于细胞超微结构的基础研究和心血管外科技术的迅猛发展，对于术前心功能差、病情危重复杂的缺氧紫绀婴幼儿先心病患者，单纯采用心肌冷保护的不足之处已经逐渐被认识和证明。目前在进行心脏外科手术时冷晶体停搏液(充氧或不充氧)、冷血、温血等各种心肌保护方式均得到不同程度的应用，这些方法也各有优缺点。针对于未成熟缺氧心肌，由于其在结构、功能代谢及缺血、缺氧耐受性等方面与成熟心肌存在差异，因此对成熟心肌的保护方法不一定适宜于未成熟缺氧心肌。哪一种心肌保护方法最理想，是当前国内外研究的重点。我们针对此类病人，借鉴Buckberg等最近提出的观点，在心脏外科手术中采用一体化综合心肌保护(integrated myocardial protection)的方法，拟通过基础实验研究比较各种心肌保护方法对缺氧心肌保护作用的的优劣，评价一体化综合心肌保护效果。并试图探讨未成熟心肌缺血再灌注损伤的发生机制，为今后如何减轻心肌损作提供理论基础和实践经验。另外氨基酸作为心肌有氧代谢的三羧酸循环底物，在婴幼儿心肌保护中因能明显减轻缺血、缺氧心肌的再灌注损伤而日益受到重视。本实验同时探讨了富含氨基酸成分的心脏停搏液的保护效果。实验方法 我们选取心肌未成熟的雄性Wis枉甘大一鼠，建立紫组缺氧动物模型。然后将40只未成熟缺氧鼠随机分为5组:1冷晶体停搏液组(CC);2冷血停搏液组(CB);3温血诱导冷血序灌加终末温血停搏液组(序灌组WB);4温血诱导冷血序灌加终末温血再加氨基酸强化停搏液组(强化序灌组WBA);5对照组(CON)等5组。单盲法相互对照各组间的差异，观察及检测实验前后心脏灌注模型的血流动力学、能量代谢、心肌酶学、再灌注损伤程度、心肌超微结构及损伤后即刻早期基因C一fos，。一j皿的表达程度等各项指标。探讨温血加用冷血停搏液综合心肌保护对于未成熟缺氧心肌的优越性及其机制。实验结果 实验中我们建立的动物模型在能量代谢，血气结果，心肌损伤程度等几方面均能够较好地模拟临床紫维型先心病患儿的缺氧状态，使得实验有了可信的基础。实验结束后，在复跳过程中除冷晶体停搏液组有1例需经人工辅助外，各组大部分离体心脏均能在较短的时间内不同程度地恢复心搏。WB组和WBA组复跳较好(P<0.01)，恢复至停跳前状态所用时间较短。心搏有力，心律齐。CC组心肌与其他组心肌相比，在心律，心率，心脏功能等方面都有不同程度的下降(P<0 .01)。心肌能量代谢方面WB和WBA两组几乎恢复到停跳前水平，冷血组次之，冷晶体组的心肌能量物质的消耗最多(P<0.01)。CC组心肌细胞水肿程度最为严重(P<0 .01)，CB组情况稍好，其余三组未见明显差异(P>0.05)。心肌细胞再灌注损伤指标显示CC组心肌所受损伤最为严重，WBA组最轻，各组之间均存在显著的差异(P<0.01)。心肌超微结构及即刻早期基因表达也支持上述结果。提示冷晶体的心肌保护效果与其它方法相比稍逊。心肌的冷血保护较CC组虽有一定的优越性(P<0 .01)，但各项检测指标尚不如WB和WBA两组。后两者虽提供了相似的心肌保护效果，但在术后心肌细胞能量保存及超微结构改变上WBA组较WB组又有一定的优势。WBA组甚至对于术前存在紫给缺氧状态下的心肌细胞有一定的修复作用。实验结论 1.几种心脏停搏液均可提供不同程度的心肌保护作用; 2.温血诱导冷血序灌加终末温血停搏液灌注及温血诱导冷血序灌加终末温血再加氨基酸强化停搏液灌注对心肌保护的效果较冷晶体停搏液和冷血停搏液有较明显的优势; 3.温血诱导冷血序灌加终末温血再加氨基酸强化停搏液较单纯温血诱导冷血序灌加终末温血停搏液在术中心肌细胞能量物质保存、再生等方面又有其先进之处。
李琪[2]2013年在《黄芪注射液对幼犬体外循环下未成熟心肌保护的实验研究》文中进行了进一步梳理目的：建立幼犬的体外循环模型，在心内直视手术下，探讨黄芪注射液预处理对未成熟心肌的保护作用及其可能的机制。方法：将20只种类相同、健康、体重相近、8周内的幼犬随机分为对照组及实验组，实验组（黄芪注射液预处理组）术前1周给予黄芪注射液（10mg/kg/d）灌胃，对照组术前1周给予生理盐水（10mg/kg/d），常规建立体外循环模型，在心内直视手术下，测定两组不同时点即阻断主动脉即刻，开放主动脉即刻、60min及120min血清中超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化、肌酸激酶同工酶(CK-MB)含量的变化、肌钙蛋白I (cTnI)含量的变化；同时检测心尖部心肌组织中Bcl-2、Bax蛋白的表达。结果：在整个CPB期间实验组及对照组血清中CK-MB及cTn-I均升高，但实验组升高均较对照组低，实验组和对照组中SOD的活性均下降，但实验组中SOD活性较对照组有明显的升高。心肌组织免疫组化中实验组的Bcl-2表达较对照组增强，而Bax表达较对照组减弱。结论：黄芪注射液预处理可有效改善CPB下的微循环，保证组织供氧，减轻细胞内Ca2+超载，并提高心肌组织中Bcl-2蛋白的表达，有效的减少CPB下心肌细胞的损伤及凋亡，对未成熟心肌可能具有一定的保护作用。
吴益平[3]2009年在《单磷酰脂A预处理结合冷晶体心肌保护液对未成熟心肌保护的实验研究》文中指出目的:研究单磷酰脂A(MLA)预处理结合冷晶体心肌保护液对幼兔未成熟心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其可能机制。方法:采用离体工作心模型,离体心脏均经120分钟15℃的全心冷缺血,而后37℃再灌注60分钟。选用24只纯种新西兰幼兔,3-4周龄,体重430±30g,随机分成3组,每组8只。具体分组如下:CON组:缺血前仅使用St Thomas.Ⅱ心肌保护液灌注。IPC组:在缺血前予单次全心缺血5分钟,在灌注5分钟的缺血预处理(IPC),然后予以St Thomas.Ⅱ心肌保护液灌注。MLA组:在全心冷缺血前24小时予MLA预处理,再用St Thomas.Ⅱ心肌保护液灌注。观察各组缺血前的基础值及缺血后心功能恢复率(HR、SAP、LVSP、+dp/dt、-dp/dt、CSF),测定心肌酶(CK、LDH)的漏出量、MDA及SOD,内皮功能(NO、ET),以及心肌组织中ATP含量,光镜下观察心肌形态学变化,电镜下观察心肌超微结构变化,TUNEL法测定凋亡心肌细胞,并计算凋亡指数(AI)。结果:1.缺血前,MLA组与IPC、CON组SAP、LVSP、+dp/dt、-dp/dt、CSF值差别有显著意义(p＜0.05),IPC组与CON组间无明显差别(P＞0.05),MLA组与IPC、CON组HR值缺血前均无显著差别(p＞0.05)。IPC组、MLA组与CON组CK、LDH值均无明显差别(P＞0.05)。MLA组与IPC组、CON组MDA、SOD,ET、NO值均有明显差别(P＞0.05),IPC组与CON组则无明显差别(P＞0.05)2.再灌注期,IPC组、MLA组缺血后心功能恢复均优于CON组,在缺血后各时间点心功能恢复程度差别均有显著意义(p＜0.05);MLA组心功能恢复程度在再灌注60分钟时优于IPC组(p＜0.05)。MLA组与IPC、CON组HR值缺血后均无显著差别(p＞0.05)。与CON组相比,IPC组、MLA组冠状静脉流出液中CK、LDH、MDA、ET减少,而SOD、NO增加(P＜0.05),MLA组与IPC组相比,CK、LDH、MDA、ET减少和SOD、NO增加都更加明显(p＜0.05)。3.IPC组、MLA组心肌组织ATP含量明显高于CON组(p＜0.05),MLA组与IPC组相比有显著意义(p＜0.05)。4.MLA组心肌细胞AI值总体分布位置靠后,而CON组心肌细胞AI值总体分布位置靠前,各组心肌细胞AI值总体分布位置不全相同(P＜0.05)。5.光镜下形态学变化及电镜下超微结构观察,CON组心肌细胞损伤改变明显,IPC组、MLA组与CON组相比心肌细胞损伤均有减轻,MLA组减轻更为明显。结论:1.IPC及MLA预处理结合冷晶体心肌保护液对幼兔未成熟心肌缺血再灌注损伤保护作用均优于单纯使用冷晶体心肌保护液。2.MLA预处理结合冷晶体心肌保护液均对幼兔未成熟心肌缺血再灌注损伤保护作用优于IPC结合冷晶体心肌保护液。
姜克新[4]2008年在《冷血浆停搏液对幼兔缺血/再灌注损伤心肌心脏功能的影响及其机制的研究》文中研究表明前言心肌持续性缺血可导致组织损伤和细胞死亡,尽管早期再灌注对组织非常重要,但再灌注后血液循环中白细胞附壁、聚积、渗出血管而浸润心肌,导致心肌细胞坏死,加之补体激活以及活性氧的产生,致使缺血性心肌损伤更为严重,即缺血/再灌注损伤(MI/RI)。心脏直视手术时冠状动脉血运被阻断,心肌处于缺血乏氧状态;当手术结束心肌恢复正常血运时又导致心肌新的损伤——再灌注损伤。如何最大限度地减轻心肌MI/RI一直是临床至关重要的课题。自1955年Melrose创用高钾停搏液以来,以高钾为主要成分的各种改良心肌保护液不断研制出来,明显改善了心肌保护的效果,提高了心脏手术的成功率。随着心脏外科技术的不断发展,先天性心脏病手术趋向幼龄化和复杂化。把适合于成熟心肌保护的停搏液直接应用于未成熟心肌保护是不合适的,缺乏理论和实验依据。近年来,未成熟心肌保护已成为心肌保护研究的热点之一。本研究中,由影像诊断和实验室基础研究两方面进行。首先应用高频超声检测幼兔的心功能的基本状态,以说明幼兔作为未成熟心肌的动物模型,其心肌的顺应性减低;然后采用幼兔离体缺血/再灌注心脏模型,测定其心肌的含水量以及心脏的冠脉储备功能;最后通过检测心肌细胞中TNF蛋白、TNF mRNA和Bcl-2蛋白表达的变化,以及心肌细胞凋亡情况,来探讨冷血浆停搏液对未成熟心肌的心脏功能的影响及其产生的机制,为冷血浆停搏液对未成熟心肌保护的临床研究提供实验依据和理论基础。方法论文一:选择14～26日龄日本大耳白兔,体重350～580g,20只,雌雄不拘(清洁级,中国医科大学第二临床学院动物实验室提供)。腹腔内注射10%水合氯醛3ml/kg全身麻醉幼兔后,幼兔胸部备皮,仰卧位固定,对幼兔进行超声检查。于胸骨旁左心室长轴二维图像,在腱索水平将M型取样线垂直于室间隔和左心室后壁获得M型超声心动图,根据ASE推荐法测定舒张末期及收缩末期左心室内径(EDD、ESD)及室间隔(IVS)和后壁厚度(LVPW)。应用Teichholtz公式法计算左心室射血分数(EF%)及左心室短轴缩短率(FS%)。于心尖四腔观,将取样容积置于二尖瓣瓣尖获得二尖瓣多普勒血流流速曲线(E,A)并计算E/A;用DTI-PW测定二尖瓣前后叶瓣环运动速度,获得二尖瓣瓣环舒张早期速度(Ea)和舒张晚期速度(Aa)并计算Ea/Aa。于心尖五腔心切面将取样容积放在二尖瓣与左室流出道之间描记多普勒频谱图,测量射血时间(ET),二尖瓣口血流A峰终止处至下一心动周期二尖瓣口血流E峰开始处的时间间隔(a),a-ET=等容收缩时间(ICT)+等容舒张时间(IRT),利用公式Tei=(ICT+IRT)/ET=(a-ET)/ET计算出Tei指数。论文二:离体心脏制备与标本收集:腹腔注射10%水合氯醛3ml/kg,耳缘静脉注入肝素150U/kg抗凝,正中开胸摘取心脏,立即浸入4℃的盐水中,主动脉插管,连接Langendorff灌注装置,用37℃的K-H液灌注,灌注压为60cm H_2O(5.88kPa),灌注10分钟后收集10分钟的冠脉流出液。正常对照组立即终止灌注,取右室心肌作检测用。P组和B组降温同时开始分别灌注冷血浆停搏液或冷血停搏液(4℃)15ml/kg,灌注压为60cm H_2O(5.88kPa)。低温(10℃)停搏30分钟后,开始复温并再灌注37℃K-H液,10分钟后收集冠脉流出液,实验结束时取右室心肌作检测用。测定灌注停搏液至心脏机械停搏时间、心脏停搏前、后工作心的复跳时间、心率、冠脉流量、心肌含水量。论文三:采用免疫组化、原位杂交、TUNEL法和RT-PCR方法检测心肌组织中TNF蛋白、TNF mRNA和Bcl-2蛋白表达及细胞凋亡发生情况。按照试剂盒说明书步骤操作。结果论文一1、M型超声检测的心功能指标:左心室射血分数正常值72.2±3.5%,短轴缩短率正常值37.5±3.0%。2、多普勒超声检测的心功能指标:二尖瓣血流频谱舒张早期峰值流速58.5±6.4cm/s,舒张晚期峰值流速72.6±5.7cm/s,二者之比0.81±0.07;二尖瓣环舒张早期速度6.8±1.5cm/s,舒张晚期速度8.5±2.3cm/s,二者之比0.84±0.24;Tei指数0.31±0.05。论文二1、灌注冷血浆停搏液和冷血停搏液至心脏机械停搏时间分别为40.5±2.2秒和80.0±2.0秒,差异显著(P＜0.01)。2、P组复跳时间、心率、冠脉流量和心肌含水量分别为46.4±8.7秒、142.4±22.7 bpm、12.3±2.4 ml/min和73%±5%,B组为88.6±10.2秒、122.8±14.7 bpm、6.4±2.2ml/min和82%±14%,差异显著(P＜0.05):P组与B组复跳后心率恢复率及冠脉流量的恢复率比较,均具有显著差异(P＜0.05)。论文三1、在无缺血/再灌注的未成熟心肌组织中没有TNF蛋白和TNF mRNA表达,染色呈阴性;但是,在经历缺血/再灌注的实验组,心肌组织中TNF蛋白和TNFmRNA表达明显,P组染色呈弱阳性或阳性,而B组呈强阳性或阳性。2、在无缺血/再灌注的对照组心肌组织中没有看到凋亡细胞;在经历缺血/再灌注的实验组,出现少量心肌细胞凋亡。3、缺血/再灌注损伤可以使心肌组织中Bcl-2 mRNA表达减弱;对照组心肌组织中Bcl-2蛋白相对含量为0.921±0.015,P组为0.712±0.021,B组为0.504±0.028,差异显著(P＜0.01或P＜0.05)。结论1、幼兔的心功能示心肌顺应性低,舒张功能减低,收缩功能正常。2、冷血浆停搏液具有可使幼兔心脏快速停搏于舒张期的作用。3、与冷血停搏液相比,冷血浆停搏液可明显提高幼兔心率及冠脉流量的恢复率,减轻心肌水肿。4、在缺血/再灌注过程中,冷血浆停搏液能抑制TNF蛋白和TNF mRNA在心肌内的表达,上调Bcl-2蛋白在心肌内的表达,从而抑制或延缓未成熟心肌细胞凋亡的发生。
温林林[5]2007年在《HTK液对体外循环中未成熟心肌保护作用的研究》文中研究指明目的:良好的心肌保护措施是降低体外循环术后并发症和死亡率的重要因素之一,对于未成熟心肌尤为突出。未成熟心肌在结构、功能、代谢等方面不同于成熟心肌,一些对成熟心肌有良好保护作用的心脏停搏液是否适于未成熟心肌值得探讨。目前组氨酸-色氨酸-酮戊二酸(Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate,HTK)停搏液在国外已广泛应用于各种器官移植中的器官保存和心脏直视手术的心肌保护中,而国内仍以传统的St.Thomas’Ⅱ(STH)冷晶体停搏液为主。本实验将HTK液和STH液应用于婴幼儿法洛氏四联症根治手术中,观察两者在心脏直视手术中对未成熟心肌的保护作用,从而探讨长时间停搏下适合于未成熟心肌的保护方法,为完善婴幼儿围手术期的心肌保护提供实验依据。方法:1实验对象及分组:20例年龄7~38月,体重8.0~13.0kg的法洛氏四联症患儿,轮流进入HTK液组(A组)和STH液组(B组),每组10人。2手术方法:麻醉成功,常规建立体外循环,主动脉钳夹后,按照实验设计,两组分别灌注心肌保护液:A组:经主动脉根部靠重力作用一次性低压灌注HTK液(8℃~10℃), 40ml/(kg·次),持续6~8min。B组:经主动脉根部加压灌注STH液(4℃),首次剂量为15ml/kg,然后每30分钟输注8ml/kg,直至主动脉开放。两组体外循环方法无异。术中切开右室流出道(约2cm)、主肺动脉至左右肺动脉分叉处,剪断、剪除右室肥厚肌束。以与室间隔缺损大小吻合的涤纶补片连续缝合修补缺损,然后将剪下的心包组织片(用0.6%戊二醛溶液固定)连续缝合于右室流出道及主肺动脉切口处,依体表面积扩大右室流出道及肺动脉。开放循环,行平衡超滤。超滤结束后停机拔管,彻底止血,分别留置纵隔、心包引流管各一根,逐层关胸,手术完毕。术后患儿转入重症监护室(ICU),密切观察一般情况及重要脏器功能;给予呼吸机辅助呼吸,泵点血管活性药物以维持心率血压平稳,静点头孢类抗生素预防感染,严格限制入量等治疗。3术中及术后观测指标3.1临床观察指标:体外循环时间(min);主动脉阻断时间(min);主动脉开放后心脏自动复跳率(%);主动脉开放后窦性心律恢复时间(min);术后24h内正性肌力药物(多巴胺和肾上腺素)用量(μg/kg/min);术后呼吸机辅助时间(h);术后24h内心律失常(包括频发房性早搏、Ⅱ°以上房室传导阻滞、室性早搏、室颤)发生率(%)。3.2标本采集方法及实验室检测指标:于各时间点经颈内静脉抽取血液标本,并在标本采集后两小时内进行离心处理(3000转/min,8分钟),提取血浆0.3~0.5ml,并置于-25℃冰箱内保存。3.2.1麻醉诱导后采集术前血液样本2ml;3.2.2主动脉开放后2h和6h,分别采集血液样本2ml,检测血浆心脏脂肪酸结合蛋白(HFABP)含量;3.2.3主动脉开放后12h,24h,48h和7d,分别采集血液样本2ml,检测血浆肌酸激酶(CK),肌酸激酶同工酶(CK-MB),乳酸脱氢酶(LDH),肌钙蛋白I(cTnI)的含量。4统计学处理本研究所有数据均采用SAS V6.12统计分析软件进行分析,计量资料测量值以均数±标准差(x±s)表示,对其进行两样本均数比较的t检验;计数资料以百分率(%)表示,采用Fisher’s确切概率法检验。P<0.05,表示有统计学差异。结果:1术中及术后观察结果A、B两组的体外循环时间及主动脉阻断时间进行组间比较,无统计学差异(P > 0.05);血液复灌(主动脉开放)后,A组全部自动复跳,B组2例发生室颤,分别给予电除颤1次、2次后转为自主心率,组间无统计学差异(P > 0.05);心脏自动复跳时间,两组间有统计学差异(P < 0.05),A组心脏自动复跳时间短于B组;24小时正性肌力药物,两组多巴胺用量无统计学差异(P > 0.05),肾上腺素用量A组少于B组,有统计学差异(P < 0.05);术后呼吸机辅助时间,两组间无统计学差异(P > 0.05);术后A组中1例发生一过性室性早搏,B组1例发生一过性室性早搏,1例发生频发性房性早搏,两组术后心律失常发生率无统计学差异(P > 0.05)。2血液样本实验室检测结果2.1血浆HFABP含量: A、B两组术前比较无统计学差异(P > 0.05);复灌后2h和6h组间比较均有统计学差异(P < 0.05)。2.2血浆CK、CK-MB、cTnI含量: A、B两组术前比较无统计学差异(P > 0.05);复灌后12h,24 h,48 h组间比较均有统计学差异(P < 0.05);复灌后7d无统计学差异(P > 0.05)。2.3血浆LDH含量: A、B两组术前及复灌后各时间点均无统计学差异(P > 0.05)。结论:1在主动脉阻断期间,一次性灌注HTK液后,心脏停搏效果较为满意,可维持心脏长时间无心电活动,同时HTK液克服了传统冷晶体停搏液需反复灌注的缺点。因此,HTK液与传统冷晶体停搏液相比,更适用于病情复杂、手术时间长的心脏直视手术的心肌保护中。2 HTK液组的术后心脏自动复跳时间和血管活性药用量明显少于STH液组,其它各项临床观察指标也好于STH液组。因此,HTK液与传统冷晶体停搏液相比,更有利于术后患儿心功能的恢复。3术后HTK液组的血浆HFABP、CK、CK-MB和cTnI含量明显少于STH液组,说明HTK液可减轻心脏手术后的心肌缺血-再灌注损伤。因此,HTK液与传统冷晶体停搏液相比,对未成熟心肌的心肌保护效果更好。
陈燕[6]2013年在《HTK液对在体未成熟心肌缺血再灌注损伤的保护作用及应用研究》文中研究说明研究总体思路：HTK (Histidine-tryptophane-ketoglutarate)液是1975年由德国Bretschneider等研制的一种仿细胞内液的晶体液,目前仍广泛用作肝、肾、心脏、肺和胰腺等移植供体的保存液,也可用作心脏手术中的停搏液或经肺动脉灌注的肺保护液。作为心脏停搏液,HTK液有单次灌注、作用时间长、不影响手术操作、减少预充血量等优点,对成年瓣膜置换、主动脉手术等病人可提供与冷含血停搏液相似的心肌保护作用。两项Meta分析的结果显示,含血停搏液改善术后早期心功能,但晶体停搏液有利于改善患者长期预后。对儿科病人心脏手术中的心肌保护,国内外不同心脏中心选择的停搏液种类和成分有差异,含血停搏液是否优于晶体停搏液仍是有争议的问题。国际上对HTK液在小儿心脏手术中的应用报道很少。有研究观察了HTK液用于30例新生儿大动脉转位矫治术中的心肌保护,术后24h内血清TnI水平≤3mg/ml,但缺乏对照组病例。另有研究发现189例采用HTK液的新生儿术中血钠波动明显,显著血钠下降(血钠下降>15mmol/L)的发生与患儿术后癫痫发作有关。最近有研究回顾分析218例行大动脉调转(Arterial switch operation, ASO)手术的新生儿,其中30例采用冷HTK液,188例采用温血停搏液,在进行病例匹配和排除高危因素影响后,HTK液组患儿术后血清心肌酶的浓度明显高于温血停搏液组,但30天死亡率无差别。本课题组曾回顾分析HTK液和改良St.Thomas液在118例婴幼儿心脏手术中的应用,发现前者有更高的自动复跳率和更低的死亡率,HTK液用于阻断时间在105-242min的小儿复杂先心病手术是安全、可行的。国内其它中心也有HTK液对婴幼儿心肌保护作用优于St.Thomas液的报道。迄今为止,没有前瞻性随机对照试验评价HTK液和含血停搏液对未成熟心肌保护的作用优劣,尤其HTK液用于长时间心脏停跳(阻断时间在75min以上)的安全性尚无随机对照研究评价。近年来随着低龄、复杂、重症先心病手术患儿比例的上升,对阻断时间较长的未成熟心脏采用何种停搏液能达到更好的保护效果成为我们面临的重要问题。目前国内无儿童和婴幼儿专用的心脏停搏液,阜外医院小儿心脏外科中心率先在复杂先心病矫治或根治术中常规采用HTK液进行心肌保护,有效减少了预充血量和异体血用量,前期临床资料的总结显示,HTK液有良好的心肌保护效果和安全性,但它是否是未成熟心肌保护最适宜的停搏液仍有待深入研究,本课题围绕HTK液及改良HTK液对长时间缺血心肌的保护作用开展基础和临床研究。第一部分模拟临床上婴幼儿CPB心脏手术过程,建立乳猪深低温低流量CPB模型,麻醉和体外循环管理方法,包括麻醉用药、预充成分、预充量、血气管理、停跳液灌注方法、改良超滤等均与临床相似,主动脉阻断时间为2h,停机后2h为实验终点。利用酶联免疫吸附法、免疫组化、光镜、电镜等技术手段对血清、冠脉、心肌组织标本进行检测,从心肌代谢、组织学、细胞形态学等不同层面探讨HTK液和含血停搏液对在体未成熟心肌的保护作用差异,以期为临床上停搏液的选择提供实验依据。第二部分基于近年来对先心病手术后死亡婴儿的心肌病理检测发现氧化损伤是最主要的损伤类型以及HTK液相对于含血停搏液存在抗氧化能力的不足,我们提出假设：在HTK液中添加靶向线粒体的抗氧化剂依布硒啉,可能通过减轻氧化应激使心肌线粒体得到保护,从而更好地保护未成熟心肌。与第一部分实验方法相同,建立乳猪深低温低流量CPB模型,主动脉阻断2h,停机后2h取心肌组织标本,利用电镜、比色法、免疫组化、Western blot (WB)、RT-PCR等技术对心肌组织进行检测,探讨含依布硒啉HTK液对在体缺血再灌注未成熟心肌的保护作用机制,以期为含依布硒啉HTK液的临床应用提供科学依据。第三部分对HTK液在小儿复杂先心病手术中的应用进行了临床观察,同时进行了大样本病例回顾分析,重点探讨HTK液对术中心脏传导阻滞、血钠浓度和血浆渗透压的影响及其与临床预后的相关性。第一部分HTK液和含血停搏液对在体缺血再灌注未成熟心肌保护作用的对比研究背景与目的对长时间缺血的未成熟心肌采用何种停搏液能达到更好的保护效果仍是有争议的,目前也无随机对照试验评价HTK液和含血停搏液对未成熟心肌保护作用的优劣。本研究拟在模拟临床情况的乳猪深低温低流量CPB模型上,探讨HTK液和冷含血停搏液对在体未成熟心肌的保护作用差异。方法15只健康乳猪,2周龄,体重4.5-6.8kg,随机分为对照组(Con组,n=5)、HTK液组(HTK组,n=5)、冷含血停搏液组(含1：1氧合血,CBC组,n=5)。所有动物经升主动脉、上、下腔静脉插管建立CPB模型,HTK组和CBC组降温至鼻咽温30℃,阻断升主动脉,降温至鼻咽温25℃,低流量CPB,主动脉阻断2h后开放,复温至直肠温35℃以上停机。术中监测血流动力学指标、体温、血气变化,阻断前、开放后分别取冠状静脉窦血测定血氧、乳酸含量,CPB前、停机后2h分别采颈内静脉血测定血清cTnT、cTnI、CK-MB含量。停机后2h取冠脉血管和左室心肌标本,分别检测组织匀浆eNOS、VEGF和iNOS、TNF-α、IL-1β、ATP含量；TUNEL法检测心肌组织细胞凋亡情况,HE染色光镜下观察组织病理损伤情况,透射电镜观察心肌细胞超微结构改变和线粒体损伤情况。结果主动脉开放后HTK组正常心律恢复时间较CBC组明显延长(p<0.01),血钠水平较CBC组明显降低(p<0.05),但HTK组异体血用量较CBC组明显减少(p<0.01)。开放后动脉和冠状静脉窦血氧、乳酸含量差在HTK组和CBC组间均无显著差异(p>0.05)。停机后2h,血清cTnT、cTnI、 CK-MB含量在三组间比较无显著差异(p>0.05),冠脉血管eNOS、VEGF和心肌组织iNOS、TNF-α、IL-1β含量在三组间比较也无明显差异(p>0.05)。HTK组心肌组织病理损伤评分与CBC组无显著差异(p>0.05),但HTK组TUNEL阳性细胞数较CBC组明显增多(p=0.037),电镜下线粒体损伤评分HTK组明显高于对照组和CBC组(p=0.01和p=0.045)；HTK组心肌组织ATP酶含量较对照组明显降低(p=0.017)。结论1、与1：1冷氧合血停搏液相比,HTK液在心肌代谢、心肌损伤标记物的释放、冠脉内皮激活和早期炎性反应、组织病理学损伤方面均无明显差异,但TUNEL标记的心肌细胞凋亡增多,细胞超微结构的改变显示线粒体损伤更重,心肌ATP酶含量有减少趋势,提示HTK液对阻断时间在2h的未成熟心脏,其心肌保护作用处于临界状态。2、HTK液明显减少体外循环预充血量和异体血使用量,从节约血源和减少异体血输入的意义上而言,对阻断时间在2h以下的未成熟心脏,HTK液可以作为含血停搏液的良好替代品。3、HTK液的使用要注意正常心律恢复延迟和引起低钠血症的问题。第二部分含依布硒啉HTK液对在体未成熟心肌缺血再灌注损伤的保护作用背景与目的改良HTK液对未成熟心肌能否有更好的保护作用尚无报道。与含血停搏液相比,HTK液存在抗氧化能力不足,依布硒啉(Ebselen)是目前公认具有模拟谷胱甘肽氧化酶作用最好的药物之一,能在体内发挥线粒体靶向的抗氧化功效,添加Ebselen的HTK液对在体未成熟心肌缺血再灌注损伤是否具有保护作用尚不清楚。本研究利用乳猪深低温低流量CPB模型,探讨含依布硒啉HTK液对在体未成熟心肌的保护效果及可能的作用机制。方法15只健康乳猪,2周龄,体重4.5-6.1kg,随机分为对照组(Con组,n=5)、HTK液组(HTK组,n=5)、HTK+E液组(含lOnMEbselen, HTK+E组,n=5)。全部动物经升主动脉、上、下腔静脉插管建立CPB模型,HTK和HTK+E组降温至鼻咽温30℃,阻断升主动脉,降温至鼻咽温25℃,低流量CPB,主动脉阻断2h后开放,复温至直肠温35℃以上停机。术中监测血流动力学指标、体温、血气变化。停机后2h取左室心肌标本,检测组织匀浆MDA、SOD、Mn-SOD、ATP含量；TUNEL法检测心肌细胞凋亡情况；透射电镜观察心肌细胞超微结构改变和线粒体损伤情况；WB检测心肌线粒体细胞色素C、Bax、Bcl-2蛋白的表达,并检测心肌组织HSP72蛋白的表达,RT-PCR检测心肌组织HSP72mRNA的表达。结果血流动力学、体温、血气变化在HTK+E组和HTK组间比较无显著差异(p>0.05),两组的异体血用量也无明显差异(p>0.05)。与对照组比较,停机后2hHTK组心肌组织ATP酶含量明显降低(p=0.011), MDA含量明显升高(p=0.038)；与HTK组比较,HTK+E组SOD和Mn-SOD含量均明显升高(p=0.021和p=0.020),TUNEL阳性细胞数明显减少(p=0.045),心肌线粒体细胞色素C的释放明显减少(p=0.010)。HTK组Bcl-2/Bax比值较对照组明显升高(p=0.028),但HTK+E组与对照组无显著差异(p>0.05)。HTK+E组HSP72蛋白和mRNA的表达明显高于HTK组(p=0.039和p=0.035),HSP72蛋白和Mn-SOD的表达量有显著正相关关系(r=O.581,p=0.023)。电镜下HTK+E组线粒体损伤评分明显低于HTK组(p=0.047)。结论1、含依布硒啉的HTK液能较HTK液减轻心肌的氧化应激,更好地保护心肌线粒体结构,减少心肌细胞色素C的释放,防止早期凋亡信号事件发生,并能诱导未成熟心肌HSP72蛋白表达,增强心肌的抗氧化损伤能力,从而减少心肌细胞凋亡。2、含依布硒啉的HTK液心肌保护作用优于HTK液,在预充血量和异体血用量上与HTK液相同,可以较HTK液更好地替代含血停搏液,有潜在的临床应用价值。第三部分HTK液对小儿复杂先心病手术中心律、血钠的影响及其与临床预后的关系研究背景与目的成人心脏手术中应用HTK液后引起开放后心脏传导阻滞并增加室颤发生率,HTK液引起的血钠波动与新生儿心脏手术后癫痫有关也有报道,但HTK液对小儿先心病手术中心律、血钠和血浆渗透压变化的影响尚无文献报道。本研究观察应用HTK液后心律(率)恢复情况及其与临床预后的关系,同时对病例进行回顾分析,探讨HTK液引起的术中血钠、血浆渗透压的变化对术后脑并发症是否有影响。方法第一组病例：2012年6月-12月,有169例先心病患儿在CPB下行择期复杂心脏畸形矫治或根治术,采用HTK液作为心脏停搏液,观察主动脉开放后心脏复苏情况,记录心脏传导阻滞发生情况和正常心律(率)恢复时间,与围术期有关因素作相关性分析,并分析术后使用起搏器的影响因素。第二组病例：2012年2月-12月,有322例先心病矫治或根治手术患儿术中采用HTK液作为心脏停搏液,记录围术期血钠、血浆渗透压变化情况,以年龄、性别、体重、手术类型、术中预充量、HTK灌注量、复跳后是否室颤、是否有区域性脑灌注、脑灌注时间、最低鼻咽温、CPB时间、主动脉阻断时间、血钠变化>15mmol/L、最高血钠、最低血钠、最高血Glu、最低血Glu、术后是否带起搏器、24h累积胸液量、呼吸机支持时间、ICU停留时间作为影响因素,分析术后出现脑并发症(烦躁/躁动、抽搐)的危险因素。结果第一组病例：>3岁患儿开放后心脏传导阻滞和室颤的发生率均明显高于≤3岁患儿(57.1%vs.34.7%, p=0.045;78.6%vs.95.1%, p=0.037);在≤3岁患儿中,正常心律(率)恢复时间与患儿术前心胸比正相关(r=0.274,p=0.010),与ACC、CPB时间正相关(r=0.183, p=0.045; r=0.205, p=0.025),与开放时鼻咽温负相关(r=-0.189,p=0.038),与术后24h米力农用量、ICU停留时间正相关(r=0.187,p=0.041; r=0.214, p=0.019).二元Logistic回归分析显示,正常心律(率)恢复时间和心脏传导阻滞均不是术后使用起搏器的影响因素。但在某些手术类型(TAPVC矫治、主动脉弓离断矫治、主肺动脉窗修补、肺动脉起源异常矫治、TECD矫治等手术)患儿中,发生心脏传导阻滞者ICU停留时间明显延长(p=0.021)。第二组病例：术中发生低钠血症有220例(71.9%),其中≤125mmol/L为13例(4.2%),≤130mmol/L为55例(18%),<135mmol/L为152例(49.7%)。>3岁患儿严重低钠的发生率明显高于≤3岁患儿(p=0.001)。与转机前比较,主动脉阻断后早期血钠即明显下降(p=0.000),转流期间血钠呈偏低状态,停机后有215例(70.3%)恢复至正常血钠水平。入PICU和术后12h血钠均显著高于转机前水平(p=0.000),术后12h血钠>146mmol/L有119例(38.9%),其中≥150mmol/L有31例(10.1%)。血浆渗透压的变化与血钠基本一致,但转流前、转流期间和停机后血浆渗透压均低于正常值水平,入PICU后逐渐恢复至正常值范围。术后癫痫发作有3例(0.9%),无明显原因的烦躁/躁动有55例(18%),二元Logistic回归分析显示,术后12h血钠值是患儿出现脑并发症的危险因素。ROC曲线分析显示,术后12h血钠值在瓣膜成形、TECD矫治、DORV矫治、肺动脉闭锁根治等手术患儿中预测脑并发症的发生有一定价值。结论1、>3岁患儿心脏自动复跳率低于≤3岁患儿；≤3y患儿中,心/胸比大、阻断时间和CPB时间长、开放时鼻咽温低的患儿心律(率)恢复时间易延长,并与术后早期米力农用量增加、ICU停留时间延长有一定相关性,但是否有因果关系还需进一步研究。提示在手术操作允许的情况下,提早复温,提高开放温度,有利于患儿术后早期恢复。2、HTK液引起的心脏传导阻滞和心律(率)恢复时间延长均不是术后使用起搏器的影响因素,但在某些手术类型(如TAPVC矫治、主动脉弓离断矫治、肺动脉起源异常矫治、TECD矫治等手术)的患儿,发生心脏传导阻滞者ICU停留时间明显延长,HTK液是否为这部分患儿ICU时间延长的独立风险因素有待进一步研究。3、HTK液引起不同程度的低钠血症,可加重血浆低渗状态,>3岁患儿严重低钠血症的发生率高于≤3岁患儿,积极预防可以减少严重低钠的发生。术后早期的高钠血症是患儿术后癫痫发作、烦躁/躁动发生的独立风险因素,术后12h血钠值在瓣膜成形、TECD矫治等手术患儿中预测脑并发症的发生有一定价值。
郑宏茹[7]2005年在《HTK停搏液对离体兔心心肌保护作用的研究》文中进行了进一步梳理目的:由于未成熟心肌在结构、功能等多方面不同于成熟心肌,因此一些对成熟心肌有良好保护作用的心脏停搏液在婴幼儿未成熟心肌是否适宜值得探讨。因目前国内临床上儿科心脏手术仍以传统的St.Thomas’Ⅱ冷晶体停搏液为主,本实验采用离体灌注兔心模型,改良的Langendorff灌注装置,观察在25℃停跳2时条件下,St.Thomas’Ⅱ(STH)停搏液与Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate(HTK)停搏液对未成熟兔心的心肌保护效果以及比较相同温度、停跳时间条件下HTK液对成熟兔心和未成熟兔心的心肌保护效果。探讨长时间停跳下适合于未成熟心肌的心肌保护方法,为完善婴幼儿围术期的心肌保护提供理论依据。 方法:选用36只纯种新西兰白兔,12只成兔为A组(HTK成兔组,n=12),24只幼兔随机分为两组;B组(HTK幼兔组,n=12);C组(STH幼兔组n=12)。麻醉后取出心脏,先浸入37℃Krebs-Henseleit重碳酸盐缓冲液(KH液),主动脉略加修剪,立即连于改良Langendorff灌注装置,以37℃ KH液从主动脉开始灌注,灌注液通以混合气(O_2∶CO_2=95%∶5%),主动脉灌注压分别为60 cmH_2O(幼兔)、100 cmH_2O(成兔),剪开肺动脉根部以保证冠脉回流液通畅引流,心脏置于37℃保温缸内。剪开左心耳,插入测压乳胶小囊至左心室,连接测压仪,调整舒张压在8～10 mmHg。稳定后观测左室收缩峰压(LVPSP),左室舒张末压(LVEDP),心率(HR),并收集冠状动脉引流液(CF)记录分钟流量,于稳定灌注30分钟时留取冠状动脉引流液2ml,测
李树森[8]2004年在《冷血浆停搏液对幼兔缺血/再灌注损伤心肌保护机制的实验研究》文中研究指明心肌持续性缺血可导致组织损伤和细胞死亡,尽管早期再灌注对组织非常重要,但再灌注后血液循环中白细胞附壁、聚积、渗出血管而浸润心肌,导致心肌细胞坏死,加之补体激活以及活性氧的产生,致使缺血性心肌损伤更为严重,即缺血/再灌注损伤(MI/RI)。心脏直视手术时冠状动脉血运被阻断,心肌处于缺血乏氧状态;当手术结束心肌恢复正常血运时又导致心肌新的损伤——再灌注损伤。如何最大限度地减轻心肌MI/RI一直是心脏外科至关重要的课题。自1955年Melrose创用高钾停搏液以来,以高钾为主要成分的各种改良心肌保护液不断研制出来,明显改善了心肌保护的效果,提高了心脏手术的成功率。随着心脏外科技术的不断发展,先天性心脏病手术趋向幼龄化和复杂化。把适合于成熟心肌保护的停搏液直接应用于未成熟心肌保护是不合适的,缺乏理论和实验依据。近年来,未成熟心肌保护已成为心肌保护研究的热点之一。本研究采用幼兔离体缺血/再灌注心脏模型,通过检测冠脉流出液中CK-MB、LD_1/LD_2和ATP及心肌组织中MDA、SOD和GSH-PX的含量,心肌细胞中TNF蛋白、TNF mRNA和Bcl-2 mRNA表达的变化,以及心肌细胞凋亡情况,来探讨冷血浆停搏液对未成熟心肌的保护作用和机制,为冷血浆停搏液对未成熟心肌保护的临床研究提供实验依据和理论基础。实验材料1.实验动物与分组14～26日龄新西兰大耳白兔,体重350～580g,32只,雌雄不拘(清洁级,中国医科大学第二临床学院动物实验室提供)。随机抽取4只作为正常对照组,余28只随机均分为冷血浆(P)组和冷晶体(C)组。2.主要仪器上海产恒温水泵,德国产DIAX900匀浆机,德国产超声粉碎机,DUPONT SUPER T-21型离心机,JUNG-CM1800型切片机,PTC-100PCR扩增仪,KODAK ID型凝胶成像系统分析仪。3.主要试剂MDA、SOD和GSH-PX检测试剂盒由南京建成生物工程研究所提供;免疫组化试剂盒购自北京中山生物工程公司;原位杂交试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司;PCR检测试剂盒购自TaKaRa公司;引物由北京奥科生物工程公司提供。实验方法1.离体心脏制备与标本收集肌肉注射‘846'麻醉剂0.3ml/kg,耳缘静脉注入肝素400u/kg抗凝,正中开胸摘取心脏,立即侵入4℃的盐水中,主动脉插管,连接Langendorff灌注装置,用37℃的K-H液灌注,灌注压为60 cmH_2O(5.88kPa),灌注10分钟后收集10分钟的冠脉流出液。正常对照组立即终止灌注,取右室心肌作检测用。P组和C组降温同时开始分别灌注冷血浆停搏液或冷晶体停搏液(4℃)20ml/kg,灌注压为60 cmH_2O(5.88kPa)。低温(10℃)停搏30分钟后,开始复温并再灌注37℃K-H液,10分钟后收集冠脉流出液,实验结束时取右室心肌作检测用。2.冷血浆停搏液的制备清洁级健康成熟新西兰大耳白兔,麻醉后解剖颈内动脉,穿入20号套管针放血,所收集血液经沉淀法分离血浆,与St.Thomas停搏液按4;1比例配成血浆停搏液,加钾至St.Thomas停搏液钾浓度后冷藏备用。3.检测指标及方法灌注停搏液至心脏机械停搏时间、心脏停搏前、后工作心的复跳时间、心率、冠脉流量、心肌含水量;用全自动生化检测仪检测冠脉流出液CK-MB和LD_1/LD_2含量;用高效液相色谱法检测冠脉流出液ATP含量;采用硫代巴比妥酸法、黄嘌呤氧化酶法和二硫代二硝基苯甲酸法分别检测心肌组织中MDA、SOD和GSH-PX;采用免疫组化、原位杂交、TUNEL法和RT-PCR方法分别检测心肌组织中TNF蛋白、TNF mRNA和Bcl-2 mRNA表达及细胞凋亡发生情况4.统计学方法所有数据均采用(?)±s表示,用SPSS 10.0统计软件进行t检验,P＜0.05有统计学意义。结果1.灌注冷血浆停搏液和冷晶体停搏液至心脏机械停搏时间分别为13.9±2.2秒和14.1±2.0秒,差异无显著性(P＞0.05)。2.P组复跳时间、心率、冠脉流量和心肌含水量分别为31.8±5.9秒、128.9±5.2 bpm、5.1±0.2 ml/min和72%±2%,C组为40.1±4.8秒、120.3±3.7 bpm、3.3±0.5 ml/min和77%±14%,差异显著(P＜0.05)。3.P组冠脉流出液中CK-MB、LD_1/LD_2和ATP含量分别为55.64±7.27 IU/L、0.86±0.04和0.94±0.17 umol/L,C组分别为88.93±3.27 IU/L、1.10±0.10和1.71±0.34 umol/L,差异显著(P＜0.01或P＜0.05)。4.P组心肌MDA和GSH-PX含量分别为0.18±0.03 nmol/mgprot和27.34±3.03 NU/mgprot,C组分别为0.27±0.05 nmol/mgprot和16.74±1.12 NU/mgprot,差异均非常显著(P＜0.01);P组心肌SOD含量为114.15±12.57 NU/mgprot,C组为104.01±13.87 NU/mgprot,差异不显著(P＞0.05)。5.在无缺血/再灌注的未成熟心肌组织中没有TNF蛋白和TNF mRNA表达,染色呈阴性;但是,在经历缺血/再灌注的实验组,心肌组织中TNF蛋白和TNF mRNA表达明显,P组染色呈弱阳性或阳性,而C组呈强阳性或阳性。6.在元缺血/再灌注的对照组心肌组织中没有看到凋亡细胞;在经历缺血/再灌注的实验组,出现少量心肌细胞凋亡。7.缺血/再灌注损伤可以使心肌组织中Bcl-2 mRNA表达减弱;对照组心肌组织中Bcl-2 mRNA相对含量为0.921±0.015,P组为0.712±0.021,C组为0.504±0.028,差异显著(P＜0.01或P＜0.05)。讨论自1955年Melrose创用高钾停搏液以来,心肌保护研究已有四十余年历史。特别是在七十年代中期,以ST.Thomas液为主要代表的化学停搏液应用于临床,使心脏外科手术效果得到了明显改善。这些停搏液是在成年动物实验的基础上研制出来的,许多资料表明,停搏液对发育成熟的心脏可提供良好的心肌保护作用,但对发育中的婴幼儿心脏保护作用缺少深入的研究。在婴幼儿先天性心脏病减状或根治手术中,由于心肌保护不当导致左心功能不全是术后早期死亡的主要原因。近年研究发现未成熟心肌与成熟心肌在结构、功能及代谢等方面均存在着差异,采用相似的心肌保护方法是不合适的。1.冷血浆停搏液对幼兔心肌保护的可行性目前国内外学者对未成熟心肌保护的研究并不多,一些学者认为,单纯低温对未成熟心肌的保护可获得良好的效果;但相当一部分学者认为,为了减少心肌能量消耗,应使心肌快速停跳于舒张期。对未成熟心肌保护也应该用停搏液。良好的心脏停搏液能立即诱发心肌停搏于舒张期,减少能量需求、避免缺血性电、机械活动做功致能量耗竭;局部降温进一步减少能量需求并可预防电、机械活动再生;维持细胞酸碱平衡和膜的稳定性,创造低温代谢条件;提供能量,保持高渗透压,减轻心肌水肿。低温能降低心肌耗氧量;28℃时心肌耗氧量可减少39%,22℃时减少50%。冷血浆停搏液以血浆作为载体,加钾、降温构成一种新的心肌保护液,可提供丰富的代谢底物,具有较高胶体渗透压,酸硷缓冲能力大于晶体液,灌注中可减轻心肌细胞水肿,有清除氧自由基功能,使手术期间心肌处于低耗能、低损伤状态,有助于对心肌细胞形态及功能的维护。2.冷血浆停搏液对幼兔心肌酶和能量代谢的影响未成熟心肌高能磷酸化酶缺乏,高能磷酸盐含量高,糖原分解和无氧酵解能力强,更多地依赖葡萄糖或糖原的有氧分解和无氧酵解供给能量。未成熟心肌细胞中含有许多糖原颗粒,在应激情况下,无氧酵解能力较强,产生能量较多。另外,未成熟心肌收缩所消耗能量较少,耐受酸中毒能力较强。心肌缺血/再灌注损伤可出现细胞膜通透性与膜完整性的改变,再灌注后心肌酶的大量漏出即为这种改变的表现之一。急性心肌梗死时CK-MB阳性检出率达100%,特异性为92%～100%。正常情况下血清LDH酶谱排列为LD_2＞LD_1＞LD_3＞LD_4＞LD_5。心肌损伤时,主要释放LD_1,其次为LD_2,此时血清中LD_1将显著增加,并可在血清总LDH活力尚未发生改变时出现异常。因此,CK-MB和LD_1/LD_2是高灵敏度的诊断心肌缺血损伤的生化指标。心脏功能状态、心肌保护好坏与ATP水平密切相关,而能量的供需平衡又与氧的利用率不可分离。心肌缺血过程是一个缺氧、缺能量底物引起能量代谢改变的过程。由于未成熟心脏体积小、室壁薄、表面积/体积比值大,局部降温就能快速达到均匀低温状态,从而迅速降低心肌代谢并诱导心脏停搏而保护心肌,在未成熟心肌保护中,低温仍然是一个重要的保护措施。心肌细胞膜上的Na~+/H~+交换系统对于维持心肌细胞内pH值和细胞容积起重要的作用。但对缺血/再灌注损伤又起着介导作用。因此,它同时具有心肌细胞的保护与损害作用。冷血浆停搏液对未成熟心肌保护的机制是通过其提供丰富的能量底物,较强的酸碱缓冲能力,维持细胞内环境的稳定,对抗缺血/再灌注对未成熟心肌的损伤。3.冷血浆停搏液对氧自由基的影响MDA是脂质过氧化反应的终产物。因此,MDA不仅反映脂质过氧化程度,也间接反映OFR生成量和心肌细胞损伤程度。GSH-PX在细胞内能清除有害的过氧化物代谢产物,阻断脂质过氧化链锁反应。SOD是一种金属蛋白酶,是体内非常重要的OFR清除剂,它可以使缺血/再灌注后产生的OFR转变为H_2O_2,再与GSH-PX作用转变为H_2O。SOD是机体防御新陈代谢及其它生命活动中OFR损伤和破坏的抗氧化酶。GSH-PX在细胞浆中直接参与清除H_2O_2,易受OFR攻击而失活。缺血后产生的OFR大量消耗SOD和GSH-PX,使其含量下降,发生OFR损伤。SOD和GSH-PX具有清除超氧阴离子自由基,保护细胞膜结构和功能完整的作用。冷血浆停搏液可使离体缺血/再灌注幼兔心肌组织中MDA含量下降,SOD和GSH-PX含量增高,阻断脂质过氧化链锁反应,维持了细胞膜结构的完整性,实现其心肌保护的作用。其机制为冷血浆停搏液可促使K~+通道开放,细胞膜超极化,从而抑制了Ca~(2+)的内流,其结果减少了Ca~(2+)对蛋白酶和磷脂酶的激活。SOD含量变化和冷晶体组相比较元统计学差异可能与未成熟心肌钙调节系统尚未完全成熟有关,还可能与实验心肌停搏的时间有关。4.冷血浆停搏液对缺血/再灌注介导的细胞凋亡的影响近年来的研究证明,缺血/再灌注损伤是一种肯定的、机制复杂的病理改变过程,其中包括氧自由基损伤、ATP酶水解、Ca~(2+)超载和细胞凋亡等。1994年Gottlieb首先在兔心脏上发现再灌注损伤促进心肌细胞凋亡发生。在心肌缺血/再灌注损伤中,细胞死亡的形式除了坏死外,还有凋亡(主要发生在再灌注期间,发生机制与Ca~(2+)超载有关),且凋亡是心肌缺血/再灌注损伤的重要组成部分。心肌组织内巨噬细胞,是TNF的主要来源,心肌细胞本身也产生TNF。局部心肌产生的TNF可能是影响心肌功能的一个重要因素。TNF作为一个促炎症的细胞因子,与细胞凋亡有着密切的关系,在心肌缺血/再灌注损伤中起重要作用。TNF可导致缺血后心肌功能不良,其主要机制是抑制心肌收缩功能(通过对心肌收缩力的直接影响)和诱导心肌细胞发生细胞凋亡。TNF可以激活鞘磷脂信号传导途径,导致细胞内具有信号传导作用的鞘氨醇产生。在心肌细胞中,由于鞘氨醇是一种非常有效的细胞凋亡介导因子,因此认为TNF触发细胞凋亡与TNF介导鞘氨醇产生有关。TNF也可以通过TNF受体1(TNF receptor 1,TNFR_1)引起心肌细胞凋亡。Bcl-2基因位于人18q21染色体位点上,其表达程度与抑制由于钙超载、氧自由基、兴奋性氨基酸等所致的细胞凋亡发生有关。其表达产物Bcl-2蛋白在细胞中主要定位于线粒体外膜、内质网膜和核周膜,可抑制细胞的死亡,有人认为它抑制的可能是细胞凋亡的共同下游通道。Bcl-2在各种正常细胞的激发和发育过程中表达,而在成熟的或走向凋亡的细胞中不表达或低表达。Bcl-2没有促进或增强细胞生长和增生作用。但大量研究表明它能延长细胞寿命,阻止或降低由射线、自由基、化学药物等引起的细胞凋亡,对氧化损伤造成的细胞凋亡具有肯定的抑制作用。TNF和Bcl-2是心肌缺血/再灌注损伤时发生细胞凋亡中重要影响因素。抑制和阻断TNF受体信号传导的瀑布式激活作用和增强Bcl-2基因表达是防止或减少心脏缺血后细胞凋亡的重要途径,在预防和减轻心肌缺血/再灌注损伤中具有重要的意义。本研究结果表明;在无缺血/再灌注的正常未成熟心肌组织中没有TNFmRNA和TNF蛋白表达,在经历缺血/再灌注的实验组心肌组织中TNFmRNA和TNF蛋白表达阳性,提示即使在无血液循环存在的情况下,缺血/再灌注也可以激发心肌细胞产生TNF。原位杂交和免疫组化的研究将TNF表达主要定位于心肌细胞,说明心肌细胞是影响心肌功能的TNF的重要来源。冷血浆停搏液可抑制TNF在心肌细胞内的表达,其机制可能是通过其抗氧化作用减少氧自由基的产生或抑制氧自由基活性,降低了氧自由基对P38促有丝分裂蛋白激酶(P38 mitogen-activated protein kinase,P38MAPK)和核因子Kappa B(Nuclear factorκB,NFκB)的激活作用,从而减少了心肌TNF的产生。TUNEL染色可以反映缺血后再灌注过程中细胞凋亡的发生几率。本研究中TUNEL染色阳性的凋亡细胞数比较少。一种可能是TUNEL阳性细胞百分率在离体模型比在体实验低许多;另一个可能是缺血/再灌注时间短的原因(本研究70分钟)。本研究中未延长再灌注时间,是因为在离体模型长时间的缺血和/或再灌注可以导致心脏发生心律失常和器官之间的更大变异。本研究的结果对缺血/再灌注未成熟心肌保护具有重要的临床指导意义。本研究采用的模型可以为在实验室对未成熟心肌保护机制进行研究和检验有效的预防和治疗方案提供一个便捷的途径。结论1.冷血浆停搏液具有使幼兔心脏快速停搏于舒张期的作用。2.与冷晶体停搏液相比冷血浆停搏液可明显提高幼兔心率及冠脉流量的恢复率,减轻心肌水肿。3.冷血浆停搏液可使幼兔缺血/再灌注心肌酶和ATP漏出减少。4.冷血浆停搏液可使幼兔缺血/再灌注心肌组织OFR生成减少,抗氧化能力增强。5.在缺血/再灌注过程中,冷血浆停搏液能抑制TNF蛋白和TNF mR-NA在心肌内的表达,上调Bcl-2 mRNA在心肌内的表达,从而抑制或延缓未成熟心肌细胞凋亡的发生。
王石雄[9]2013年在《含血停搏液与晶体停搏液对未成熟心肌保护作用的系统评价》文中研究表明目的：比较含血心脏停搏液与晶体心脏停搏液在婴幼儿心脏手术心肌保护的效果,为优化心肌保护策略提供理论依据。方法：计算机检索Cochrane图书馆(2013年第3期)、MEDLINE、EMBase、 PubMed、Springer Link、Science Direct、中国生物医学文献数据库(CBM)、中国期刊全文数据库(CNKI)及万方数据库等中外生物医学数据库,收集关于比较含血心脏停搏液与晶体心脏停搏液在婴幼儿心脏手术心肌保护的效果的临床随机对照试验,检索日期为建刊至2013年3月。按Cochrane系统评价方法,评价所纳入研究的文献质量,并提取有效数据后采用RevMan5.1软件进行meta分析。结果：共纳入20篇文献,其中含血心脏停跳液与HTK心脏停跳液对照研究试验4项,含血心脏停搏液与STH对照研究实验14项,HTK心脏停搏液与STH心脏停搏液对照研究9项。Meta分析显示：含血心脏停搏液与HTK心脏停搏液在术后12h血浆CK值[OR=2.41,95%CI：(-0.95,5.77),P=0.16]、术后24h血浆CK值[OR=1.93,95%CI：(-0.41,4.26),P=0.11],术后12h血浆CK-MB值[OR=1.76,95%CI：(-0.24,3.77),P=0.08]、术后24h血浆CK-MB值[OR=0.98,95%CI：(-0.81,2.76),P=0.28]、术后48h血浆CK-MB值[OR=1.00,95%CI：(-2.49,4.48), P=0.58]、术后24h血浆cTnI值[OR=-O.75,95%CI：(-3.98,2.47),P=0.65]方面,差异均无统计学意义。含血心脏停搏液与STH心脏停搏液在术后心律失常发生率[OR=0.24,95%CI：(0.08,0.76),P=0.02]、住院时间[OR=-1.09,95%CI：(-2.03,-0.15),P=0.02]、复跳时间[OR=-73.20,95%CI：(-111.65,-34.75),P=0.0002]方面,差异均有显著性差异；在自动复跳率[OR=2.55,95%CI：(0.57,11.40),P=0.22]、术后LCOS发生率[OR=0.24,95%CI：(0.01,7.60), P=0.41]、呼吸机辅助时间[OR=-0.975,95%CI：(-24.00,4.51),P=0.18]方面,差异均无统计学意义。HTK心脏停搏液与STH心脏停搏液在术后自动复跳率[OR=4.96,95%CI：(1.80,13.67),P=0.002]、术后心律失常发生率[OR=0.40,95%CI：(0.17,0.96),P=0.04]、术后呼吸机辅助时间[OR=-2.50,95%CI：(-4.27,-0.73),P=0.0006]、ICU监护时间[OR=-6.92,95%CI：(-12.38,-1.46),P=0.01]、住院时间[OR=-1.98,95%CI：(-3.02,-0.95),P=0.0002]、术后12h血浆CK值[OR=-541.40,95%CI：(-748.82,-333.98),P<0.00001]、术后24h血浆CK值[OR=-310.94,95%CI：(-425.73,-196.16),P<0.00001]、术后12h血浆CK-MB值[OR=-35.22,95%CI：(-52.64,-17.80),P<0.00001]、术后24h血浆CK-MB值[OR=-29.68,95%CI：(-44.34,-15.02),P<0.00001]、术后12h血浆LDH值[OR=-164.83,95%CI：(-231.69,-97.96),P<0.00001]、术后24h血浆LDH值[OR=-0.15,95%CI：(-0.77,-0.47),P=0.63]方面,差异均有显著性差异,在术后LCOS发生率[OR=0.72,95%CI：(0.15,3.56),P=0.69]、复跳时间[OR=-1.10,95%CI：(-2.69,0.49),P=0.17]方面,差异均无统计学意义。结论：现有研究表明含血心脏停搏液与HTK心脏停搏液对未成熟心肌的保护作用无统计学差异,含血心脏停搏液和HTK心脏停搏液对未成熟心肌的保护作用明显优于STH心脏停搏液。但由于纳入研究的方法学质量均欠佳,且样本量有限,因此本系统评价结论尚需开展更多设计严谨的高质量、大样本RCT进一步验证,并尽可能延长随访时间以观察长期疗效。
石丽[10]2016年在《HTK液与波士顿停跳液心肌保护效果比较》文中提出目的比较波士顿停跳液,组氨酸一色氨酸一酮戊二酸停跳液(HTK液)对复杂先天性心脏病患儿未成熟心肌围体外循环(cardiopulmonary bypass,CPB)期的心肌保护效果。方法选择2015年1月至2015年12月,泰达国际心血管病医院诊治的法洛氏四联症(TOF)和右室双出口(DORV)婴幼儿患者共60例,年龄1-3岁,体重6.5kg-13.5kg,心功能Ⅱ-Ⅲ级,肾功能正常,无其它严重并发症。随机分为HTK液组和波士顿停跳液组,每组30例。分别于CPB前(T0)、升主动脉阻断(aortic cross-clamping,ACC)后10min(T1)、升主动脉开放(cross-clamping remission,CCR)后5 min(T2)、CPB后5 min(T3)、CPB后60 min(T4)抽取动脉血,检测肌酸磷酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)和肌钙蛋白I(cTnI)的血浆含量。结果麻醉诱导后CPB前两组血清CK-MB、LDH、cTnI含量均无统计学差异(P>0.05);随着体外循环转流的开始,两组血清CK-MB、LDH、cTnI含量均较体外循环前明显升高,HTK液组血清CK-MB、LDH、cTnI含量增加明显低于波士顿停搏液组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论婴幼儿复杂先天性心脏病手术中,HTK液对复杂先心病患儿未成熟心肌细胞的损伤程度较波士顿停跳液小,对复杂先心病患儿未成熟心肌的保护效果优于波士顿停跳液组。
参考文献：
[1]. 鼠未成熟缺氧心肌综合心肌保护的实验研究[D]. 祝岩. 中国医科大学. 2003
[2]. 黄芪注射液对幼犬体外循环下未成熟心肌保护的实验研究[D]. 李琪. 桂林医学院. 2013
[3]. 单磷酰脂A预处理结合冷晶体心肌保护液对未成熟心肌保护的实验研究[D]. 吴益平. 福建医科大学. 2009
[4]. 冷血浆停搏液对幼兔缺血/再灌注损伤心肌心脏功能的影响及其机制的研究[D]. 姜克新. 中国医科大学. 2008
[5]. HTK液对体外循环中未成熟心肌保护作用的研究[D]. 温林林. 河北医科大学. 2007
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[10]. HTK液与波士顿停跳液心肌保护效果比较[D]. 石丽. 天津医科大学. 2016
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