异丙酚对体外循环肺损伤作用的临床观察

              作者：冯娅妮　田阿勇　王俊科

【摘要】  目的　探讨异丙酚对体外循环肺损伤的作用。方法 选择拟行心瓣膜置换术的患者30例，随机分为两组，每组各15例。异丙酚组麻醉维持持续输注异丙酚（8 mg·kg-1·h-1），对照组麻醉维持用芬太尼和咪唑安定。体外循环（CPB）开始前、主动脉开放后5min及CPB结束时取左右心房血液，光学显微镜下检测中性粒细胞数；同时取适量动脉血，测定细胞因子IL?6、IL?8、IL?10和TNF?α浓度。测定两组围术期肺动态顺应性和氧合指数。结果 两组转流前左、右心房PMN无显著差异，CPB后两组中性粒细胞计数比CPB前显著升高（p＜0?01），对照组主动脉开放后5min及CPB后左心房中性粒细胞计数显著低于右心房（P＜0?01或P＜0?05），而异丙酚组左心房高于右心房（P＜0?05）。CPB后两组IL?6，IL?8，TNF?α进行性增高（P＜0?05或0?01），异丙酚组与对照组相比明显减少IL?6，IL?8，TNF?α,有统计学意义（P＜0?05或0?01）。IL?10在对照组和异丙酚组均进行性增高，两组比较无统计学意义(P＞0?05)。两组患者CPB后肺顺应性及氧合指数显著降低（P＜0?05或0?01），CPB后1 h最低，6 h后有所改善，异丙酚组在各时间点肺顺应性及氧合指数均显著高于对照组（P＜0?05或0?01）。结论 异丙酚对体外循环肺损伤有保护作用。

【关键词】  异丙酚;体外循环;肺保护

　　体外循环所致的主要脏器功能不全被称为“灌注后综合征”或“体外循环后全身性炎征反应综合征”。目前认为，这种综合症与血液与人工管道的接触、再灌注损伤以及内毒素血症有关。其中肺脏是最容易受损的器官之一〔1，2〕。体外循环导致的肺损伤常以血管内皮细胞的损伤和微血管通透性增加为特征，导致肺顺应性降低，肺内分流增加和低氧血症。异丙酚作为一种静脉麻醉剂，已证实有良好的抗氧化和抑制细胞因子释放的功能，但其对体外循环后肺损伤的影响尚需进一步探讨。本试验拟观察异丙酚对心瓣膜置换术的患者肺损伤的影响，为临床体外循环肺保护提供一种有效的途径。

　　1  材料与方法

　　1?1 研究对象           

　　选择拟行心瓣膜置换术的患者30例，男11例，女19例，年龄28～60岁，体重50～76 kg。其中二尖瓣置换术18例，主动脉瓣置换术8例，双瓣置换术4例。按美国纽约心脏协会分级，所有患者心功能分级为Ⅱ～Ⅲ级。随机分为实验组（n=15）和对照组（n=15)，患者一般资料见表1。表1  两组一般资料(略)

　　1?2 实验方法           

　　两组患者术前均肌注地西泮6～8 mg和东莨菪碱0?3 mg。麻醉诱导为静脉注射咪唑安定0?03 mg/kg，芬太尼20 μg/kg，依托咪脂1?5～2 mg/kg和维库溴铵0?1 mg/kg。气管插管后控制呼吸，维持呼气二氧化碳分压（PETCO2）35～45 mmHg。分别经左挠动脉和右颈内静脉穿刺置管，测量平均动脉压和中心静脉压。实验组麻醉维持用持续静脉推注异丙酚（阿斯利康公司提供）8 mg·kg-1·h-1）至手术结束，异丙酚由阿斯利康公司提供。对照组麻醉维持用芬太尼、咪唑安定。

　　1?3 CPB方法及标本采集           

　　全部患者采用Sarns9000型心肺机，西京90型鼓泡式氧合器（西安）进行体外循环。体外循环中鼻咽温度为28℃。分别于CPB开始前、主动脉开放后5 min及CPB结束时取左右心房血液，光学显微镜下检测中性粒细胞数；同时取动脉血2 ml，样本立即以3 000 r/min离心10 min,获取血浆后分装于-20℃冰箱中冷冻保存。按试剂盒说明，用放免法测定细胞因子IL?6、IL?8、IL?10和TNF?α浓度（试剂盒由华美生化有限公司提供）。
                       
　　肺功能测定：分别于术前、CPB结束时，结束后1 h和6 h测定动脉血氧分压（PaO2）,吸入氧浓度（FiO2），潮气量（VT）、吸气峰压（PIP）和呼气末正压（PEEP），由此推算出两组患者肺动态顺应性〔VT/（PIP?PEEP）〕 和氧合指数（PaO2/ FiO2）〔3〕。

　　1?4 统计学处理           

　　结果以x±s表示。两因素分析用方差分析，两组一般情况比较用t检验，P＜0?05为差异有显著意义。

　　2 结果

　　2?1  两组中性粒细胞的变化           

　　两组转流前左、右心房PMN无显著差异，CPB后中性粒细胞计数比CPB前显著升高（P＜0?01），对照组主动脉开放后5 min及CPB后左心房中性粒细胞计数显著低于右心房（P＜0?01或0?05），而异丙酚组左心房高于右心房（P＜0?05）(见表2)。表2两组中性粒细胞计数变化（略)

　　2?2 血浆IL?6，IL?8，TNF?α和IL?10的变化           
　　CPB后两组IL?6，IL?8，TNF?α进行性增高（P＜0?01），异丙酚组IL?6，IL?8，TNF?α,与对照组相比明显减少（P＜0?05或0?01）。IL?10在对照组和异丙酚组均进行性增高，两组比较无统计学意义(P＞0?05)（见表3）。表3 两组血浆IL?6,IL?8，TNF?α,IL?10(略)

　　2?3  CPB后肺功能变化           

　　两组患者CPB后肺顺应性及氧合指数显著降低（P＜0?05或0?01），CPB后1 h 最低，6 h后有所改善，异丙酚组在各时间点肺顺应性及氧合指数均显著高于对照组（P＜0?05或0?01）（见表4）。表4 两组患者肺功能测定（略）

　　3 讨 论
                       
　　体外循环血液与人工材料表面接触触发炎症反应，涉及多种体液因子和细胞，各种体液因子和白细胞、血小板相互作用，最终引起血管通透性的改变而影响术后肺功能〔1〕。在体外循环开始早期，血液中的白细胞和血管内皮细胞被激活，通过细胞间的黏附因子的相互作用，介导早期的炎症反应。激活的白细胞及经缺血损伤产生的细胞因子则介导随后的炎症反应，其中中性粒细胞的激活、黏附、聚集、释放反应，在肺血管内皮细胞损伤、肺出血、肺水肿等损伤过程中起着重要的作用〔4〕。
                       
　　异丙酚作为静脉麻醉药其化学结构中含有酚羟基，Murphy等研究认为异丙酚能中和机体内氧自由基，并在清除机体氧自由基同时终止了自由基链锁反应，从而减轻了氧自由基引起的肺血管内皮细胞损伤和其他组织损伤〔5〕。异丙酚还能通过调节炎性细胞趋化因子，减少炎性细胞在肺内的聚集，减少炎性细胞对肺的损伤〔6〕。
                       
　　本实验研究结果表明，体外循环开始后，左右心房的白细胞计数均增加，当肺循环恢复后，右心房血的白细胞计数增加，但左心房血的白细胞计数减少，说明有一部分白细胞滞留在肺毛细血管内，异丙酚组左心房中性粒细胞数明显多于右心房，表明异丙酚通过调节中性粒细胞的趋化作用，减少其在肺内的聚集从而减轻其对肺毛细血管的损伤。
                       
　　细胞因子是介导缺血再灌注损伤，感染性休克等病理生理改变的主要内源性递质。细胞因子分为两类：一类为促细胞因子，包括IL?2,IL?6,IL?8,TNF?α，另一类为抗炎因子，包括IL?4,IL?10等。参与CPB期间炎症反应和组织损伤的主要因子包括IL?6,IL?8,TNF?α，其中TNF?α是炎症反应释放最早、最主要的致炎因子。IL?6和IL?8整合早期的炎症信号，促进炎症因子的释放，其血浆浓度可以反映内皮细胞急性炎症的程度]。本研究发现，体外循环开始后IL?6,IL?8,TNF?α持续增高，但异丙酚组与对照组相比明显降低血浆中细胞因子的含量，而且与对照组相比，异丙酚组患者肺动态顺应性和氧合指数均有明显改善，表明异丙酚的肺保护作用部分是通过调节炎症介质来完成的。
                      
　　CPB在刺激致炎因子产生的同时，也促进抗炎因子合成，IL?10被认为机体限制炎症反应的内源性控制炎症机制之一，其可抑制IL?6,IL?8,TNF?α的合成〔7〕。本研究中两组IL?10 在CPB后均升高但无显著差异，这同王昕等的研究结果一致，证明心脏手术期间致炎细胞因子IL?2，IL?6增加后可见IL?10升高，进一步证明机体自身具有这种限制炎症反应的保护机制，异丙酚并不是通过促进IL?10释放而起到抗炎作用〔8〕。
                       
　　综上所述，异丙酚作为静脉麻醉药，可减轻CPB引起的全身炎症反应，调节炎症介质趋化对肺有保护作用。

【】
  　　1 Ng CS，Wan S，Yim AP,et al?Pulmonary dysfunction after cardiac surgery〔J〕?Chest，2002；121(4):1269?77?

　　2 Paparella D，Yau TM，Young E?Cardiopulmonary bypass induced inflammation：pathophysiology and treatment?An update〔J〕?Eur J Cardiothorac Surg，2002；21(2):232?44?

　　3 蔡柏蔷?呼吸衰竭的病理生理?见：俞森洋?机械通气的理论和实践〔M〕?北京：协和医科大学出版社,2000：66?8?
　　4 焦国庆?体外循环相关性肺损伤及其预防〔J〕?国外医学·呼吸系统分册,2004；24(2):69?71?

　　5 Murphy PG，Myers DS，Davies MJ,et al?The antioxidant potential of propofol〔J〕?British Journal of Anaesthesia,1992；68(6):613?8?

　　6 王婷，蒋豪，薛张纲，等?异氟醚对大鼠肺缺血再灌注损伤的保护作用〔J〕?中华麻醉学杂志，2006;26(2):140?3?

　　7 Giomarelli P,Scolletta S，Borrelli E，et al?Myocardial and lung injury after cardiopulmonary bypass：role of interleukin(IL)?10〔J〕?Ann Thorac Surg，2003;76(1):117?23?

　　8 王昕，魏晓冬，夏芳，等?异丙酚、芬太尼队小儿心脏手术围术期炎症反应的影响〔J〕?中华麻醉学杂志,2002;22(12):715?9?