生脉注射液在体外循环心肌保护中的作用

范阜东，陈 成，钱军岭，王 强，王东进

(南京大学医学院附属鼓楼医院，南京210008)

由于大部分心脏手术须在体外循环条件下完成，尽可能减轻心肌缺血—再灌注损伤对提高疗效尤为重要［1］。心肌停搏技术的改良、心肌停搏液底物成分的变更、药物预适应、基因治疗等已经成为国内外减轻心肌缺血—再灌注损伤的主要方式［2］。近年来，通过挖掘祖国医学宝库，不断有中药单体或中药复方制剂被用来尝试降低体外循环对机体的损害，给心肌保护治疗带来新途径［3～5］。研究表明，生脉注射液具有清除氧自由基、保护心肌细胞线粒体的功能。本研究中我们通过分析心脏手术患者围手术期临床数据以及多个时间点血清蛋白成分的变化趋势，来验证生脉注射液在体外循环心肌保护中的作用。

1 资料与方法

1.1 临床资料 以2011年8月～2012年3月在南京大学医学院附属鼓楼医院心胸外科就诊的20例患者为研究对象。入选标准:年龄20～60岁;心脏瓣膜病、简单先天性心脏病;术前心功能纽约心功能分级(NYHA)I～II级;无明显心律失常;血常规提示白细胞、血红蛋白、红细胞压积及血小板水平正常;凝血功能正常;无糖尿病;既往无脑卒中病史;肝功能、肾功能基本正常;非二次及二次以上手术患者;术前签署同意书。入选病例随机分为实验组和对照组各10例，实验组男/女为5/5、对照组为6/4，两组其他相关临床资料比较见表1。

表1 患者相关临床资料比较(¯x±s)

1.2 外科治疗经过和标本获取 ①再次确认入选患者是否符合条件，术前保留静脉血2 mL。②术前3 d滴注生脉注射液:250 mL葡萄糖注射液+40 mL生脉注射液，1次/d，用药前30 min密切观察，如有不良反应则停药并排除该例患者。③患者进入手术室后，常规动静脉穿刺置管，并从中心静脉抽取2 mL。④手术开始前配置心脏停搏液，实验组每500 mL心脏停搏液中加入30 mL生脉注射液(1.5支)，配置完成后如有混浊则弃之重新配置，预充液为羟乙基淀粉130/0.4氯化钠注射液1 000 mL、乳酸钠林格注射液500～800 mL、20%甘露醇250 mL、肝素2 000 U，根据情况加入硫酸镁5 mL、地塞米松10 mg。对照组不加生脉注射液。⑤所有患者使用力月西 0.1 mg/kg、芬太尼 10 μg/kg、哌库溴铵 1 mg/kg静脉诱导麻醉，诱导成功后采用静吸复合维持麻醉，气管插管机械通气，潮气量8～10 mL/kg，呼吸频率12次/min，并根据呼气末PETCO2调整呼吸参数，维持PETCO2在35～45 mmHg，常规监测心电图、中心静脉压(CVP)、体循环动脉压(SAP)、PETCO2、动脉血氧饱和度、体温、尿量及血气等参数。⑥常规建立体外循环，经主动脉根部灌注心脏停搏液，首次灌流量20 mL/kg，间隔30 min重复灌注1次，灌注量10 mL/kg，直视下灌注时左/右冠脉灌注量为3∶2，灌注压控制在50～70 mmHg;体外循环过程中维持红细胞压积(Hct)在0.20～0.25，主动脉灌注流量大约在50～80 mL/kg，平均动脉压(MAP)维持在60～80 mmHg;⑦手术结束主动脉开放前常规使用利多卡因100～200 mg、硫酸镁1 g，必要时5%碳酸氢钠30～50 mL，调节血钾维持在4.5～5.5 mmol/L，调节血钠浓度和酸碱平衡。主动脉开放后抽取2 mL静脉血并保留，调节流量80～100 mL/(kg·min)，配合血管活性药物使MAP达70 mmHg以上，使用速尿、超滤器或加入悬浮红细胞使Hct维持在0.25～0.30，必要时输注200～400 mL 新鲜冰冻血浆。辅助循环时间一般为阻断时间的1/4～1/3，必要时延长，如主动脉开放后心脏不能自动复跳者可予20～30 J能量除颤并配合心脏按摩。⑧并行转流后逐步停机，抽取2 mL静脉血并保留，分别拔除心脏各插管，鱼精蛋白中和肝素，术毕抽取2 mL静脉血并保留，术后所有患者均送入心胸外科专科重症监护室，并于术后第1天再次抽取2 mL静脉血。1.3 标本的处理 ①记录体外循环时间，主动脉阻断时间，术后多巴胺用量，术后监护室停留时间，术后心脏超声结果及术后住院天数等临床资料;②血标本获得后立即提取血清，－20℃冰箱低温保存备用，委托南京建成生物工程公司检测血清中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、心肌肌钙蛋白I(cTnI)和肌酸激酶同工酶(CK-MB);③为排除体外循环中血液稀释对测定值的影响，所有测定数据均按下列公式予以校正:校正值=(术前Hct×实测值)/采样时 Hct。

1.4 统计学方法 采用SPSS13.0软件进行统计分析，计量资料采用¯x±s表示，组间比较采用独立性t检验，计数资料采用χ2检验或Fisher精确概率计算，两组患者6个时间点的血清学指标的比较采用重复测量的方差分析，以P≤0.05为差异有统计学意义。

2 结果

实验组术后24 h平均多巴胺用量少于对照组，术后ICU时间和术后住院天数也较对照组有缩短趋势，但差异均没有统计学意义。其他指标比较见表1。

表1 两组 SOD、MDA、CK-MB、cTnI比较(U/mL，¯x±s)

3 讨论

1953年John教授成功使用改良体外循环技术为1例18岁少女实施了房间隔修补术［6］。此后，围绕着体外循环技术和安全性的革新发展迅猛，成熟的体外循环技术也为更广泛的心脏外科手术提供了更大的可能性。然而，自从Braunwald等［7］用“双刃剑”来形容再灌注的作用，心肌缺血—再灌注损伤［1］的机制和防治措施成为心肌保护的重中之重，尤其是对于心脏外科手术来说，如何理解心肌细胞缺血—再灌注损伤的机制，如何使用有效的措施来防治缺血—再灌注损伤，显得尤为重要。

心肌缺血—再灌注损伤现象由Sanada等［8］首次提出，它是指心肌细胞在一段时间的缺血之后再恢复血流会引起比缺血更严重的心肌损伤。Bulkley等［9］指出冠状动脉旁路移植术后原阻塞缺血部位恢复血供后，心肌细胞出现凋亡现象，提出应更加关注手术之外的心肌缺血—再灌注损伤问题。心肌缺血—再灌注损伤的机制大致包括:氧自由基的产生、钙超载、肾素—血管紧张素介导的损伤、中性粒细胞介导的损伤、血小板介导的损伤以及补体系统介导的损伤等，其中大量氧自由基的产生激活了细胞膜表面覆盖的蛋白、磷脂等，脂质过氧化的过程消耗了大量细胞膜表面物质，导致细胞功能受限及坏死，是心肌细胞缺血—再灌注损伤机制中最主要的一环［10］。

目前有两种防治缺血—再灌注损伤的措施，一种是基于缺血预适应理论的药物性预适应;另一种则是药物对缺血—再灌注损伤的防治，主要包括以下几类:氧自由基清除剂/抗氧化剂，一氧化氮(NO)类似物，Na+/H+交换体抑制剂、Na+/Ca2+交换体抑制剂，心肌收缩抑制剂［11］，其他如肾素受体拮抗剂、心肌营养液、镁离子、曲美他嗪、他汀类、ACEI、血小板抑制剂等。而针对白细胞、血小板、补体系统引发再灌注损伤机制而采用的相关药物，亦在研究中被证实有效［12，13］。

中药作为祖国医学的精华，在拥有显著药理作用的同时也具有不良反应小的优点。中药作用于心血管系统的临床价值已被许多临床实验所验证，以中药有效成分、单味中药、固定成方为主要药物制剂，广泛应用于心血管系统的保护［14］。其中，根据中医著名经典古方生脉散研制而成可供静脉注射的生脉注射液，由人参、麦冬、五味子三味中药按科学配方提取精制而成，具有理气开窍、益气强心、生津复脉、活血化瘀等功用，临床主要用于治疗冠心病、心肌梗死、心功能衰竭、各种休克等，其有效成分人参皂甙，能够有效清除氧自由基、保护心肌细胞线粒体［15］。研究［5］表明，与单纯使用传统的 St.Thomas液相比，在心脏停搏液中加用生脉注射液，可显著增强心肌保护能力，减少体外循环缺血—再灌注损伤。其机制主要在于可提高SOD、NO水平，同时降低MDA水平，有效抗氧化、较少氧自由基的产生，保护心血管内皮细胞，从而达到抑制心肌缺血—再灌注损伤的作用。

本研究中我们同样在心脏停搏液中加入了生脉注射液，但不同的是，我们分析了不同时间点血清蛋白变化趋势，从而更深入了解生脉注射液在体外循环心肌保护中的作用。考虑到中药一般起效较慢，对于入选实验组的患者，术前使用生脉注射液3 d，使机体对缺血—再灌注损伤的抵御能力进一步提高。在检测指标中，SOD活力的高低关系到机体清除氧自由基的能力，而MDA是脂质过氧化终产物，其含量高低反映脂质过氧化反应的强弱。结果显示，入院时两组患者血清SOD活力、MDA水平无明显差异，而手术开始时实验组血清SOD活力显著高于对照组，表明术前3 d使用生脉注射液有益于提高患者承受体外循环打击的能力，术后1 d时实验组血清MDA水平低于对照组，表明生脉注射液可以有效减少机体内脂质过氧化反应，减轻细胞毒性。

cTnI和CK-MB是重要的心肌损伤标志物，通过检测其在血清中的含量同样可以观察到体外循环过程中心肌组织损伤程度。在本研究中，实验组和对照组血清cTnI和CK-MB水平有显著差异，且围手术期变化趋势也有不同，实验组血清CK-MB和cTnI水平在主动脉开放后直至术后24 h均明显低于对照组，表明生脉注射液具有减轻体外循环过程中心肌损伤，减少心肌细胞凋亡坏死的作用，且可以一直持续到术后早期，由于心肌损伤程度降低，心脏功能得到部分保护，因此实验组术后24 h多巴胺平均用量显著低于对照组，术后ICU时间和住院天数也有缩短的趋势，表明围术期使用生脉注射液可以加快患者术后康复。

本研究为体内实验，为充分保证研究对象的权利，研究样本量受到一定程度的影响，但是仍然可以观察到生脉注射液对缺血—再灌注过程的整体影响，相信随着时间的延长，样本量的进一步增大，可能会得出更有临床指导意义的结论。

［1］Yellon DM，Baxter GF.Protecting the ischaemic and reperfused myocardium in acute myocardial infarction:distant dream or near reality［J］.Heart，2000，83(4):381-387.

［2］Nicolini F，Beghi C，Muscari C，et al.Myocardial protection in adult cardiac surgery:current options and future challenges［J］.Eur J Cardiothorac Surg，2003，24(6):986-993.

［3］豆利华.丹参酮ⅡA磺酸钠在体外循环心脏直视术中缺血早期心肌保护作用及对 IMA、GPBB水平的影响［J］.河北医药，2010，32(17):2327-2329.

［4］顾家珍，李俊，刘世清，等.心内直视手术中复方丹参的心肌保护作用［J］.中国中西医结合杂志，1998，18(2):68-70.

［5］侯智亮.生脉注射液对心脏手术心肌保护作用的临床观察［J］.中国现代医生，2010，48(1):51-52.

［6］Cohn LH.Fifty years of open-heart surgery［J］.Circulation，2003，107(17):2168-2170.

［7］Braunwald E，Kloner RA.Myocardial reperfusion:a double-edged sword［J］.J Clin Invest，1985，76(5):1713-1719.

［8］ Sanada S，Komuro I，Kitakaze M.Pathophysiology of myocardial reperfusion injury:preconditioning，postconditioning，and translational aspects of protective measures［J］.Am J Physiol Heart Circ Physiol，2011，301(5):H1723-H1741.

［9］Bulkley BH.Myocardial consequences of coronary artery bypass graft surgery:the paradox of necrosis in areas of revascularization［J］.Circulation，1977，56(6):906-913.

［10］Piper HM，Meuter K，Schafer C.Cellular mechanisms of ischemiareperfusion injury ［J］.Ann Thorac Surg，2003，75(2):S644-S648.

［11］ Liu SQ，Tefft BJ，Zhang D，et al.Cardioprotective mechanisms activated in response to myocardial ischemia［J］.Mol Cell Biomech，2011，8(4):319-338.

［12］Maruyama M，Farber NE，Vercellotti GM，et al.Evidence for a role of platelet activating factor in the pathogenesis of irreversible but not reversible myocardial injury after reperfusion in dogs［J］.Am Heart J，1990，120(3):510-520.

［13］Vermeiren GL，Claeys MJ，Van Bockstaele D，et al.Reperfusion injury after focal myocardial ischemia:polymorphonuclear leukocyte activation and its clinical implications［J］.Resuscitation，2000，45(1):35-61.

［14］周迎春，陈镜合.心肌细胞保护作用的中药研究进展［J］.中医药信息，2000，17(6):26-28.

［15］李国虎，陈胜喜，许疗梅，等.生脉心停搏液对体外循环开心手术病人的心肌保护作用［J］.湖南医科大学学报，1998，23(3):305-308.