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目的：心脏手术可导致脑和心肌的损伤，手术过程中可能出现的缺血再灌注损伤（IRI）是导致上述损害的主要原因之一，实验室研究表明高压氧（HBO）预处理可诱导脑和心肌缺血耐受，对这些重要器官的缺血再灌注损伤具有保护作用。但该预处理措施在临床中能否产生有效保护作用，相关的临床研究较少，因此我们设计了本实验，评估手术前重复高压氧预处理（HBOPC）在冠状动脉旁路移植（CABG）手术患者应用的安全性及其对CABG手术患者围术期脑和心脏的保护效果，并探讨其保护作用的部分机制。 方法：49例拟行择期CABG手术的病人，随机分为两组：A组（对照组，n=25）和B组（预处理组，n=24），其中A组包括15例接受On-pump手术（CPB）和10例Off-pump手术（OPCABG）方式的病人，B组CPB手术和Off-pump手术病人分别为14例和10例。B组患者于手术前5天开始给予HBOPC措施（2.0ATA，120分钟/次，1次/天，连续5天），A组不给予HBOPC。两组患者均于手术前6天和术后1周进行神经心理学测试评估术后认知功能变化，记录术中不同时点的血流动力学指标（心率、平均动脉压、中心静脉压、肺动脉压、肺动脉楔压、心输出量、心指数），CPB手术病人和Off-pump手术病人分别于诱导前、开胸后、CPB转机前、转机后5min、主动脉阻闭开放后、开放后1h、到达ICU、术后6h、12h、24h、48h、72h和诱导前、开胸后、心包切开后、关胸后、到达ICU、术后6h、12h、24h、48h及、72h这些不同时间点抽取桡动脉血检测血清S100B蛋白（S100B）、神经元特异性烯醇化酶（NSE）及心肌肌钙蛋白I（cTnI）浓度，同时测定诱导前及术后24h时的血清过氧化氢酶（CAT）活性，计算术中、术后血管活性药物及正性肌力药物用量并记录术后呼吸机支持时间、术后ICU停留时间及术后住院时间等恢复指标，全部数据中计量资料和发生率分别以Mean±SE和％表示，采用SPSS10.0进行统计学分析，P<0.05为差异具有统计学意义。 结果：两组患者术前一般资料如年龄、体质量指数（BMI）、是否存在不稳定心绞痛、既往心梗发作情况，是否存在左主干病变、冠心病病变程度、左室射血分数、高血压、糖尿病及是否吸烟和术中指标如手术时间、CPB时间、心肌缺血时间及移植血管支数等，两组间比较均无统计学差异（P>0.05）。两组患者术中术后血管活性药物及正性肌力药物用量、术后呼吸机支持时间及术后住院时间两组间比较无统计学差异（P>0.05），但A组患者的ICU停留时间多于B组（P<0.05），A组患者POCD发生率（37.5％）高于B组（8.7％）（P<0.05）。两组患者术后24小时血清CAT活性均明显高于诱导前（P<0.01）,诱导前血清CAT活性两组间比较无明显差别（P>0.05），术后24小时B组血清CAT活性明显高于A组（P<0.05）。 根据所行不同手术方式，将患者分为On-pump手术和Off-pump手术两个类型，每种手术类型所包括对照组和处理组患者分别为15例与14例（On-pump）和10例与10例（Off-pump）。 对于On-pump手术患者，对照组与处理组术中血流动力学指标组间比较无明显差别（P>0.05），处理组血清S100B浓度在开放后1h及到达ICU两个时点明显低于对照组（P<0.01），NSE浓度在术后6h、12h及24h三个时间点均明显低于对照组（P<0.05），血清cTnI在开放后1h、到达ICU及术后6、12、24和48h六个时间点均低于对照组（P<0.05），两组患者术后24h血清CAT活性均明显高于术前（P<0.01），处理组患者术后24小时血清CAT活性明显高于对照组（P<0.01），处理组患者术后24h至36h的血管活性药物和正性肌力药物用量明显低于对照组（P<0.05），ICU停留时间也少于对照组（P<0.05），但术后呼吸机支持时间及术后住院时间两组间差别无统计学意义（P>0.05）。 对于Off-pump手术患者，对照组和处理组术中血流动力学指标及术中、术后血管活性药物和正性肌力药物用量组间无统计学差异（P>0.05），血清标记物S100B、NSE及cTnI浓度在各个不同时间点两组间均无明显差别（P>0.05），两组患者术后24h血清CAT活性有升高趋势，但无统计学意义，两组患者诱导前及术后24h血清CAT活性组间比较无统计学差异（P>0.05）。 结论：术前给予重复HBOPC的措施可安全用于心脏外科CABG手术病人，重复HBOPC可降低术后认知功能障碍（POCD）发生率，缩短ICU停留时间，具有心脏和脑的联合保护效应，该预处理措施可明显提高术后24小时患者血清CAT活性，证明其保护机制部分通过增强机体抗氧化损伤的能力而实现；HBO预处理对不同类型CABG手术保护效果不同，可减轻CPB辅助CABG手术患者围术期血清S100B、NSE及cTnI的释放，但对于Off-pump手术患者血清标记物的释放没有明显影响。