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目的:本实验通过高胸段硬膜外阻滞(HTEA)对心肌缺血/再灌注猪血液动力学的影响、血浆超氧化物歧化酶(SOD)活性、血清丙二醛(MDA)浓度、心肌乳酸(LA)释放及心肌在缺血期和再灌注期超微结构的改变进行了实验研究,来阐明HTEA对心肌缺血/再灌注损伤的保护机制,为减轻再灌注损伤探索新的途径。方法:雄性家猪20只,月龄2-3个月,体重20-25Kg,随机分为两组。实验组(n1=10),硬膜外腔注入0.5%布比卡因2ml;对照组(n2=10),硬膜外腔注入生理盐水2ml。参照Davis的实验模型:实验猪经氯胺酮20mg/Kg肌肉注射后,将其固定在手术台上。开放耳缘静脉,静脉注入硫贲妥钠10mg/Kg后,气管插管。侧卧位下于T3-4行硬膜外穿刺头侧置管5cm后固定,注入1ml伊索显300(Isovist300)和2ml布比卡因的混合剂,造影显示导管位于硬膜外腔,扩散范围为T1-6,1%普鲁卡因+0.1%氯化琥珀胆碱静脉复合麻醉维持, Aika呼吸机控制呼吸,频率18次/min,潮气量15ml/min,,Datex麻醉气体监测仪测定呼末CO2分压,调整呼吸机使其保持在40mmHg左右。分离右侧股动脉,插管直接测压,监测心电图标准Ⅱ导联、心率(HR)、平均动脉压(MAP)、温度仪测定皮温。正中劈开胸骨暴露心脏,右心耳穿刺置管至右心房<WP=4>测中心静脉压(CVP)及输液,同时由心大静脉置管至冠状静脉窦以备采血。分离左冠脉前降支(LAD)中、上1/3交界处。实验组硬膜外腔注入0.5%布比卡因2ml,对照组注入生理盐水2ml,15分钟后用动脉夹夹闭左冠状动脉中、上1/3交界处,以ST段抬高>0.5mv及缺血区域颜色改变为标准,40分钟后开放。注药前及注药15分钟后分别测定皮温,以确定平面。术中硬膜外腔每2h各追加2ml布比卡因或生理盐水。输入林格氏液,根据中心静脉压及术中情况调节滴速使中心静脉压维持在12cm H2O,实验过程中不用任何血管活性药物,室温控制在25℃左右。于结扎前、开放前、开放后1h、2h、3h、4h、5h、6h取右心房血测定血浆SOD活性、血清MDA浓度;取冠状静脉窦和股动脉血分别测定LA值,其差值则为该时点的心肌LA释放量。在结扎前、开放前、开放5小时取全层心肌组织进行透射电镜观察。结果:(1)两组动物年龄及体重间差异均无显著性(P>0.05)。(2)血液动力学变化 手术开始前所测定的HR、MAP及CVP作为基础值,对照组各时点血液动力学指标无明显变化(P>0.05)。实验组硬膜外阻滞后 HR、MAP和CVP分别下降22%、25%和28%,降幅均在基础值的30%之内。(3)实验组血浆内SOD活性在开放前至开放后4h内变化不显著,5h、6h活性升高(p<0.01);MDA浓度开放前至开放后3h变化不显著,4h明显降低(p<0.05), 5h、6h的浓度变化不显著。对照组SOD活性开放前至开放后2h变化不显著,3h至6h显著下降(p<0.05-0.01);MDA浓度开放前至开放后6h明显升高<WP=5>(p<0.01)。与对照组相比,实验组开放后2h至6h SOD活性明显升高,MDA浓度明显降低(p<0.01)。(4)结扎前心肌细胞由血中摄取LA,故LA释放阴性,实验组开放后1h至6hLA释放比开放前明显下降(p<0.05-0.01);对照组开放后1hLA释放和开放前比较变化不明显,开放后2hLA释放才明显下降(p<0.05-0.01)。实验组各相应时点的LA释放比对照组明显减少(p<0.01)。(5)实验组有1只在重新开放冠状动脉时因室颤而死亡,死亡率10%,对照组则有4只,死亡率40%,明显高于实验组(p<0.05)。(6)开放前实验组心肌纤维排列整齐,肌原纤维之间及线粒体内水肿,结构清晰,对照组肌纤维肌节长度不等,收缩带增宽,局部出现肌纤维的溶解,肌原纤维及线粒体间高度水肿,线粒体嵴溶解断裂;开放后6h实验组心肌细胞核核膜完整,染色质边集成块,肌原纤维排列较整齐,肌原纤维之间及线粒体内水肿明显,对照组部分核膜消失,染色体边集更明显,肌纤维排列紊乱,局部变性坏死,线粒体内部结构消失。结论:HTEA不仅使心脏受到抑制,心率、心排血量降低,而且可使其周围血管阻力降低,二者综合作用的结果使其平均动脉压明显降低,当机体血容量不足时更加明显。血压过低导致冠脉血供的进一步下降,抵消HTEA的作用,因此维持血压在正常范围尤为重要,本实验中通过积极补液来维持HR、MAP、CAP下降HR、MAP和CVP分别下降22%、25%和28%,降幅在基础值的30%以内。伴随心脏机械作功的降低,可见心肌缺血程度的减轻。实验组有1只在重新开放冠状动脉时因室颤而死亡,死亡率<WP=6>10%,对照组则有4只,死亡率40%,明显高于实验组说明HTEA可提高缺血心肌心律失常的阈值,减少心律失常的发生率,本实验中LA水平在开放前达到峰值,开放后水平逐渐下降,可能是由于LAD结扎后,缺血心肌无氧酵解增强,代谢产物堆积并外溢入血,开放后随着血供的逐渐恢复,LA水平逐渐下降;实验组LA水平明显低与对照组,缺血心肌LA生成明显降低,说明HTEA后心脏作功及心肌耗氧下降,使心肌氧供/需平衡得到改善。缺血/再灌注心肌损伤的一个主要原因是氧自由基的生成,氧自由基不但通过生物膜中多不饱和脂肪酸的过氧化引起细胞损伤,而且还能通过脂质过氧化物的分解产物(MDA)引起细胞损伤,因而测试MDA的浓度可反映机体内氧自由基的量及脂质过氧?