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目的:探讨舒芬太尼预处理对兔心肌缺血再灌注损伤(MIRI)的影响及可能的作用机制。
方法:健康成年雄性日本大耳白兔30只,体重2.5-3.0kg,随机分为假手术组(S组)、缺血再灌注组、(IR组)、舒芬太尼预处理组(SP组),每组10只。各组兔以乌拉坦静脉麻醉后行气管切开,连接呼吸机行机械通气。S组兔只穿线环绕冠状动脉左前降支(LAD)不结扎,IR组采用结扎LAD40min再灌注120min制备兔在体心肌缺血再灌注模型。SP组在冠脉阻断前15.min静脉注射舒芬太尼10μg/kg,余同IR组。各组在基础状态(T0)、冠脉阻断前(T1)、缺血40min(T2)、再灌注30min(T3)、再灌注120min(T4)分别记录心率(HR)、平均动脉压(MAP)、左心室收缩压峰值(LVSP)、左心室舒张末压(LVEDP)、左心室收缩及舒张最大压力变化速率(±dp/dtmax);实验结束后抽血分别检测血清肌钙蛋白Ⅰ(cTnI)、丙三醛(MDA)、一氧化氮(NO)浓度;心肌染色计算左心室心肌梗死范围(以梗死心肌重量与左心室缺血心肌重量的比值表示),光镜观察心肌组织形态学改变;电镜下观察心肌细胞超微结构改变。
结果:
1.血液动力学指标:组间比较:与S组比较,IR组T0-T1时HR及MAP差异无统计学意义(P>0.05),T2-T4时降低(P<0.05);SP组T1时HR及MAP降低(P<0.05),T2-T4时HR差异无统计学意义(P>0.05),MAP降低(P<0.05);与IR组比较,SP组在T1时HR及MAP降低,T2-T4时升高(P<0.05)。组内比较:与T0时比较,S组HR及MAP在T1-T4时差异无统计学意义(P>0.05);IR组在T2-T4时HR、MAP降低,差异有统计学意义(P<0.05);SP组在T0时HR及MAP降低(P<0.05),在T2-T4时有所恢复,但未达到T0水平(P<0.05);
2.心功能指标:组间比较:与S组比较,IR组在T2-T4时LVSP及+dp/dtmax降低,LVEDP升高(P<0.05),SP组在T1-T4时LVSP降低,T2-T4时+dp/dtmax降低,LVEDP升高(均P<0.05);与IR组比较,SP组在T1时LVSP降低,T2-T4时LNSP、+dp/dtmax升高(P<0.05),LVEDP差异无统计学意义(P>0.05)。组内比较:与T0时比较,S组各心功能指标T1-T4时差异无统计学意义(P>0.05),SP组在T1-T4时LNSP降低,在T2-T4时+dp/dtmax降低,LVEDP升高,差异有统计学意义(P<0.05);
3.血生化指标:与S组比较,IR组、SP组再灌注末cTnI、MDA浓度升高,NO浓度下降(均P<0.05);与IR组比较,SP组cTnI、MDA浓度上升程度及NO浓度下降程度明显减小(均P<0.05);
4.心肌梗死范围:IR、SP组大于S组(P<0.05),SP组明显小于IR组(P<0.05):
5.病理学改变:
①HE染色:S组心肌组织无变性、坏死等改变,心肌细胞着色均匀,横纹排列整齐,胞膜完整,境界清晰,细胞核呈椭圆形;IR组呈现心肌坏死征象,心肌细胞着色不均,表现为细胞界限不清,心肌纤维肿胀,局灶性坏死,伊红浓染,横纹消失,出现片状颗粒状物,可见部分细胞核固缩;SP组可见细胞着色相对均匀,排列较整齐,有轻度的水肿,少数心肌细胞核固缩,胞浆红染,细胞间有渗出,但程度较轻;
②超微结构:S组心肌细胞结构基本正常,心肌纤维排列整齐,肌丝无明显改变,明、暗带清晰,线粒体呈圆形或椭圆形,排列整齐,线粒体膜完整,嵴密集清晰;IR组心肌纤维排列紊乱,部分肌纤维断裂,明、暗带模糊不清,线粒体肿胀,部分线粒体膜破裂,嵴明显疏松溶解,空泡形成;SP组心肌纤维排列基本整齐,肌节各带清晰,明暗带基本可辨,少部分肌丝断裂,线粒体膜基本完整,嵴较疏松,有少量空泡形成。
结论:
1.心肌缺血再灌注对兔心肌有明显损伤,表现为血液动力学及心功能恶化、血清cTnI、MDA浓度增加,NO浓度降低,并出现较大范围心肌梗死;
2.舒芬太尼预处理对缺血再灌注损伤的心肌具有保护作用,表现为血液动力学及心功能改善、心肌酶释放减少,心肌梗死范围缩小;
3.舒芬太尼预处理可能通过保护冠状血管内皮细胞功能,减小NO浓度下降程度以及减轻MIRI所致的氧化应激反应,减小MDA的上升程度,对缺血再灌注损伤心肌发挥保护作用。