第一部分七氟醚对体外循环下心脏瓣膜置换手术患者肺损伤的保护作用研究背景:体外循环（CPB）下心脏手术后常可出现亚临床性的急性肺损伤（ALI）,其主要临床表现为肺水肿引起的低氧血症,严重者可导致急性呼吸窘迫综合症（ARDS）。但其作用机制尚需进一步研究。挥发性麻醉药如七氟醚可通过其预处理效应和后处理效应而对主要脏器如心和肺等产生一定的脏器保护作用。尽管挥发性麻醉药提供的脏器保护作用的机制目前尚并不清楚,但新近的研究表明,异氟烷和氟烷具有抗炎效果,且可减少脂多糖引起的肺损伤和机械通气刺激后大量分泌的促炎性细胞因子。本研究选取择期行CPB下心脏瓣膜置换手术患者,以七氟醚进行干预,探讨其对此类手术患者围术期肺损伤的影响。目的:本研究拟初步探讨七氟醚对体外循环下心脏瓣膜置换手术患者肺损伤的保护作用。方法:选择2016年1月至2017年12于郑州大学第二附属医院心脏外科手术室择期行心脏手术的患者60例,拟在全身麻醉下行体外循环下心脏瓣膜置换手术。依据随机数字表法将纳入研究的患者分为两组（n=30）:对照组和七氟醚组。所有接受手术的病人均由同一外科医师团队负责实施。本研究患者纳入标准:没有性别的限制,年龄40⁶5岁,体重50.0⁸0.0 kg,身高150.0¹80.0 cm,美国麻醉医师协会（ASA）分级Ⅱ^Ⅲ级,美国纽约心脏病学会（NYHA）心功能分级Ⅱ/Ⅲ级,左室射血分数（EF%）>50%。所有患者按照随机数字表法分为两组:丙泊酚组（P组）和七氟醚组（Sev）,每组30例。Sev组患者吸入七氟烷复合瑞芬太尼,七氟烷维持呼末气体浓度为1.2个最低有效肺泡浓度（MAC）,P组静脉泵入丙泊酚,复合瑞芬太尼。记录术前患者一般临床资料。记录患者术后24小时内的胸腔引流量、红细胞悬液、新鲜冰冻血浆、冷沉淀及血小板等血液制品的输入量。分别于麻醉诱导前（T0）、诱导后10 min（T1）、复温至36℃时（T2）、CPB停机1 h（T3）、术毕（T4）及术后24 h（T5）时抽取患者颈内静脉血,采用酶联免疫吸附（ELISA）法检测血清肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6和8（IL-6、IL-8）的水平。分别记录两组患者术中血管活性药物用量、CPB时间、升主动脉阻断时间、关胸时间、深低温停循环时间及手术时间。分别记录两组患者术后二次开胸止血率和术后并发症。结果:1、两组患者年龄、性别比例、ASA分级、体重指数（BMI）、、左室射血分数和换瓣例数差异均无统计学意义（P>0.05）。2、与P组比较,Sev组于T1^T6时的MAP和CVP均明显升高（P<0.05）,而T1^T3时的HR均明显降低（P<0.05）。3、与CPB前比较,两组患者CPB后2 h时的PaO₂均明显降低（P<0.05）。与P组同时刻比较,Sev组患者CPB后2 h时的PaO₂明显升高（P<0.05）。两组患者不同时间点PaCO₂差异均无统计学意义（P>0.05）。4、与同组T0比较,两组患者T2^T5时血清TNF-α、IL-6和IL-8水平均升高（P<0.05）。与P组比较,Sev组患者T2^T5时血清TNF-α、IL-6和IL-8水平均降低（P<0.05）。5、两组患者术后24 h内并发症如过敏反应、肾功能不全及肝功能不全等发生情况及血栓事件发生率以及死亡率对比,其中差异并没有表现出统计学意义（P>0.05）。6、两组患者术后机械通气时间、ICU停留时间及窦性心动过缓、低血压及再次气管内插管等术后并发症发生率差异均无统计学意义（P>0.05）。7、P组和Sev组CPB时间、升主动脉阻断时间、关胸时间、深低温停循环时间及手术时间差异均无统计学意义（P>0.05）。8、与P组比较,Sev组患者术后24小时内的胸腔引流量、红细胞悬液、新鲜冰冻血浆、冷沉淀及血小板等血液制品的输入量差异均无统计学意义（P>0.05）。9、两组患者术后二次开胸止血率和术后并发症如ALI、AKI、CRRT治疗、暂时性神经功能障碍、永久性神经功能障碍等的发生率及病死率差异均无统计学意义（P>0.05）。结论:七氟醚可减轻抑制肺组织中炎症反应,对CPB所致ALI发生的心脏瓣膜置换手术患者具有较好的保护作用,其机制需要进一步探讨。第二部分七氟醚对大鼠体外循环所致急性肺损伤时氧化应激、炎症反应及未折叠蛋白反应的影响研究背景:目前,大量的研究结果已证实,在急性肺损伤（ALI）的发生发展中细胞凋亡发挥着关键的作用,且这可能是引起CPB下心脏瓣膜置换手术后ALI的主要原因之一。但CPB如何导致肺组织细胞发生凋亡目前尚不清楚。目前CPB引发肺损伤发生机制并不明确,同时其防治措施一直是许多学者关注的焦点之一。有研究结果证实,未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）在CPB所致ALI中扮演者重要的角色,同时,对UPR进行积极的干预可减轻ALI。七氟醚（sevoflurane,Sev）是一种目前临床上常用的吸入麻醉剂,其临床效果较好。与此同时,有基础研究证实,该吸入麻醉剂对缺血/再灌注大鼠的肺脏可产生较好的保护作用,然而,Sev是如何对CPB所致ALI起到减轻作用目前尚有多重争论,且论点不一。因此,本实验复制大鼠CPB所致ALI模型,从氧化应激、炎症反应及肺组织中UPR入手,探讨Sev的作用机制,为临实践床提供更多依据。目的:本实验拟探讨Sev预先给药对大鼠CPB所致ALI时氧化应激、炎症反应及肺组织中UPR的影响,阐述Sev的更多的可能作用机制,为临床实践提供理论依据。方法:依据照随机数字表,将45只健康成年清洁级Sprague-Dawley（SD）大鼠分为3组,每组15只:Sham组大鼠仅进行动脉和静脉穿刺置管;CPB组大鼠建立CPB后流量逐步调至最大（100 ml·kg-1·min-1）维持转流60 min;Sev预先给药+CPB组（Sev组）大鼠于进行CPB前30 min时吸入2.5%七氟醚。分别于CPB前和CPB后2 h时（Sham组于动脉和静脉穿刺前和穿刺后3 h）抽取适量动脉血以行血气分析,并记录氧分压（partial pressure of oxygen,Pa O2）、二氧化碳分压（partial pressure of carbon dioxide,Pa CO2）。Sham组于动脉和静脉穿刺前和穿刺后3 h时抽取适量静脉血、CPB组和Sev组分别于CPB前和CPB后2 h时抽取适量静脉血,采用结果:1.CPB后2 h时,CPB组大鼠Pa O2较Sham组明显降低,组间差异有统计学意义（P<0.05）,而Sev组大鼠Pa O2较CPB组明显升高,组间差异有统计学意义（P<0.05）。2.CPB后2 h时,CPB组大鼠血清MPO含量、MDA水平均较Sham组明显升高,而SOD活性明显降低,组间差异均有统计学意义（P<0.05）;Sev组大鼠血清MPO含量、MDA水平和均较CPB组明显降低,而SOD活性明显升高,组间差异均有统计学意义（P<0.05）。3.CPB后2 h时,CPB组大鼠血清IL-8、TNF-α、IL-6水平均较Sham组明显升高,差异均有统计学意义（P<0.05）,而Sev组大鼠CPB后2 h时血清IL-8、TNF-α、IL-6水平均较CPB组明显降低,组间差异均有统计学意义（P<0.05）。4.CPB组大鼠肺组织IQA、W/D、AI和TLW均较Sham组明显升高,组间差异均有统计学意义（P<0.05）。Sev组大鼠肺组织IQA、W/D、AI和TLW均较CPB组明显降低,组间差异均有统计学意义（P<0.05）。5.光镜检测结果显示,Sham组大鼠肺组织结构清晰可见,肺泡结构完整、壁间隔正常,肺间质无水肿,肺泡内无充血或炎性细胞的渗出;而CPB组中肺组织结构发生损伤,肺泡部分不扩张,肺泡腔和肺间质中可见红细胞漏出,肺间质水肿增厚,伴有大量炎性细胞浸润;Sev组肺组织损伤减轻,肺泡结构相对完整,肺泡腔内红细胞漏出较少,肺间质炎性细胞浸润不明显。6.电镜检测结果显示,在Sham组中,大鼠肺组织的超微结构形态基本正常。在CPB组中,大鼠肺组织的超微结构形态发生损伤,上皮细胞轮廓模糊不清,细胞发生肿胀,板层小体减少,表面微绒毛减少,线粒体嵴模糊不清,核明显破碎,染色质不均。在Sev组大鼠肺组织超微结构中,上皮细胞结构较为完整,肿胀不明显,板层小体增多,微绒毛多见,线粒体嵴可见,胞核破碎较少见,染色质明显均匀。7.TUNEL法检测结果表明,Sham组大鼠肺组织中多为正常的细胞。而CPB组大鼠肺组织中有明显的细胞凋亡,且凋亡细胞数量较多,而Sev组肺组织细胞则较少见到凋亡,且凋亡细胞数量明显较少。8.CPB组大鼠肺组织CHOP、GRP78、caspase-12和JNK m RNA及其蛋白表达水平均较Sham组明显升高,组间差异均有统计学意义（P<0.05）。而Sev组大鼠肺组织CHOP、GRP78、caspase-12和JNK m RNA及其蛋白表达水平均较CPB组明显降低,组间差异均有统计学意义（P<0.05）。结论:1.在大鼠CPB所致ALI的可能机制与肺组织中炎症反应、氧化应激和UPR相关性细胞凋亡有关。2.七氟醚预先给药可通过减轻肺组织中炎性反应和氧化应激反应及抑制UPR相关性细胞凋亡而减轻大鼠CPB所致ALI。