磷酸肌酸在心内直视手术中对心肌的保护作用

　　作者：王立伟1,王建华1,戴体俊　　作者单位：1.徐州市中心医院麻醉科，江苏 徐州 221000;2.徐州医学院麻醉药理教研室，江苏 徐州

　　【摘要】目的：评估磷酸肌酸(creatine phosphate，CP)在心内直视手术中对心肌的保护作用。方法：选取40例先天性心脏病患者,分为实验组和对照组,每组20例。术前两组间性别、年龄、体重、身高、畸形种类、心胸比率及射血分数(EF)无明显区别。实验组于主动脉阻断时经主动脉根部灌注加入磷酸肌酸(10mmol/L)的ST Thomas改良停搏液,对照组停搏液不含磷酸肌酸。分别于麻醉诱导及术后24h抽取静脉血，检测肌酸磷酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白cTnI的变化，并记录停机时、手术结束后2h和手术结束后24h各时点血流动力学变化及心肌细胞的超微结构变化。结果：实验组于各时点CK-MB及cTnI浓度均显著低于对照组(P<0.05),复跳好血流动力学参数及心肌细胞超微结构显变化显著优于对照组(P<0.05)。结论：磷酸肌酸能够减轻心肌缺血再灌注损伤,有助于缺血再灌注后心功能的恢复及改善。

　　【关键词】 心脏缺损,先天性,心肌再灌注损伤,心麻痹液,磷酸肌酸,心胸

　　Abstract：Objective： To investigate the effect of exogenous creatine phosphateon myocardial protection in the correction of cardiac defects in children. Methods： Forty cases of children congenital heart disease undergoing correction of cardiac defects were divided randomly into two groups: Group A received modified St.Thomas No 1 solution, and Group B received the same solution but enriched with10mmol/L exogenous creatine phosphate. There were no significant differences between the two groups in age, sex, ratio, diagnosis, C/T ratio and left ventricular function. Blood samples were collected before aortac annulation and at othertime points. An analysis of creatine kinase MB and cardiac-specific troponin I was made in the detection of myocardial damage.The post ischemic ultra-structurein the heart was also observed in two groups. Results： The CK-MB and cTnI levelswere much lower in Group B than those in Group A at 24 h after operation(P<0.05).The myocardial cell ultra-structure was better in Group B than that in GroupA. Conclusion： Exogenous creatine phosphate can significantly improvethe myocardial ischemia reperfusion injury and help cardiac function recovery.

　　Key words: heart defects; congenital myocardial reperfusion injury;cardioplegia solution; phosphocreatine

　　临床心血管外科中的心肌保护效果，受到多种因素的影响，如环境、人种、病种、患者术前心功能状态、术前合并症、手术方式、手术技巧及术者熟练程度、麻醉管理以及体外循环技术等。其中，心肌缺血/再灌注损伤最为常见，主要表现为再灌注性心律失常、心肌舒缩功能降低、心肌代谢异常和心肌的超微结构变化等，严重地影响了患者术后的康复，致使许多患者虽然手术操作很顺利，但由于严重的心肌缺血再灌注损伤致使心脏泵功能受损，患者死亡。虽然心肌保护方法有多种[1～3]但尚无一种方法能够尽善尽美。含血心脏停跳液心肌保护效果优于传统的冷晶体停跳液已被人们所公认。近年来，为了更好地保护心肌细胞，停跳液中加入一些能量代谢底物或其他抗氧化物质，取得了较好的效果。我们也将磷酸肌酸加入到停跳液中，观察其心肌保护效果，现总结报道如下。

　　1 资料与方法 

　　1.1 一般资料

　　选择近两年患先天性心脏病房间隔缺损或室间隔缺损病人40例，随机分为实验组(磷酸肌酸组)和对照组，每组20例。心功能为I~Ⅱ级，无其他合并症, 具体情况见表1。

　　1.2 麻醉及体外循环CPB方法

　　麻醉前30min肌注地西泮0.2mg/kg、东莨菪碱0.01mg/kg。静脉注射咪唑安定0.05~0.10mg/kg、芬太尼5~10Ug/kg，维库溴铵0.10~0.12mg/kg完成麻醉诱导，经口明视气管内插管，行机械通气，纯氧吸入。以丙泊酚、芬太尼、维库溴铵维持麻醉。手术结束后带气管导管回ICU病房;CPB采用Stock型人工心肺机， Jostra膜式氧合器进行血液氧合，预充液为平衡液、血浆及库血。CPB中红细胞压积(Hct)控制在20%~27%，鼻咽温28~37℃，体内肝素化剂量为400u/kg，预充液内加入肝素2mg/100mL，术中激活全血凝固时间维持>480s，CPB结束后用鱼精蛋白中和。

　　1.3 给药方法

　　实验组在ST Thomas改良停搏液中加入磷酸肌酸(唯嘉能，海口奇力制药有限公司，0.5g,20050608)，浓度达10mmol/L,阻断后经主动脉根部灌入。首量20mL/kg,以后每30min或出现心电活动时以10mL/kg灌注;对照组,除停搏液内不含磷酸肌酸外,其他同实验组。

　　1.4 观察项目

　　观察两组开放升主动脉后血液动力学情况。分别于主动脉插管前、CPB停机时、手术结束后2h、手术结束后24h观测患者平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)、心率(HR)等指标，并记录其心肌血运阻断时间，分别于麻醉诱导前/术后24h抽取静脉血，肌酸磷酸激酶同工酶(CK-MB)、心肌肌钙蛋白cTnI的变化等。术中、术后观察记录CPB时间、主动脉阻断时间及开放后辅助循环时间、开放主动脉后心脏自动复苏情况、术后24h内心律失常发生情况、术后24h正性肌力药物用量。

　　1.5 统计分析

　　数据以均数±标准差(x[TX-]±s)表示,组间比较用t检验,应用SPSS13.0统计软件进行统计分析。P<0.05为差异有显著性。由于体外循环血液稀释程度不断变化,为排除CPB中血液稀释因素对测定值的影响,所有测定指标按如下公式校正:校正值=[术前Hct×实测值]/采样时Hct。

　　2 结果

　　两组患者体重、年龄、病种、术前心功能、CPB前血液动力学指标、心肌血运阻断时间、麻醉诱导前心肌酶经比较差异无显著意义。表1从血液动力学指标分析，虽然两组患者主动脉开放后都未用升压药，但是MAP实验组优于对照组(P<0.05)见表2。从心肌酶及心肌肌钙蛋白CTN变化分析，实验组升高幅度低于对照组(P<0.05)见表3 表1 应用两种停搏液手术病儿的临床资料比较 表2 两组血流动力学变化比较 表3 术前/术后24h肌酸磷酸激酶同工酶(CK-MB)U/L 心肌肌钙蛋白cTnI的变化

　　3 讨论

　　为了给外科医生提供清晰、无血的术野，必须阻断冠状动脉的血运，使心脏处于缺血缺氧状态，导致了心肌高能磷酸键快速消耗,继而使其产生生化,组织形态等一系列改变, 而出现心律失常、心衰，严重者甚至死亡。病理检查可发现心肌细胞受损。这是早年许多患者手术矫治很成功但术后并发症较多、疗效不佳的重要原因.能否减少心肌细胞内能量储备的耗　竭是手术的成功的关键之一。 心肌缺血的过程是一个缺氧,缺能量底物引起能量代谢改变的过程.因此单纯从能量底物的补充可能减轻心肌损伤[4，5]。磷酸肌酸是参与细胞能量代谢的重要物质之一。它在1927年就被发现(早于1930年发现的ATP),在细胞中的含量可高达2～30mmol/L。它的主要生理功能在于:首先它是高耗能细胞胞内ATP浓度恒定的“缓冲剂”其次它是这些细胞的能量从产生部位向消耗部位转移的载体。高耗能细胞的线粒体肌酸激酶通过与腺苷酸转移酶的偶联作用,将线粒体间质产生的ATP转化生成PCr,在胞浆肌酸激酶的催化下,PCr将来自ATP的高能磷酸基团最终转移到耗能部位(如肌纤维和离子泵),使那里的ATP酶降解产物—ADP得以重新磷酸化.PCr在ATP高能磷酸基团的转移过程中起着载体的作用。近年的研究表明,PCr还有重要的药理作用:它是一种外源性心肌保护剂[6]。

　　本实验是观察转流中在停搏液中使用CP的作用，取得了较好的心肌保护效果，本结果与国内外[7，8]的报道一致，外源性CP的心肌保护作用主要表现在以下几个方面。①磷酸肌酸对心肌细胞膜有保护作用。能够保护肌纤膜,使之免受H2O2攻击。PCr对线粒体膜也有保护作用。CP可稳定细胞内环境和膜电位,减少钙及氢离子聚集所致的磷脂降解;增加ATP合成,使依赖于ATP耗能过程的膜磷脂再合成增加[9]。②磷酸肌酸改善心功能。细胞内充足的ATP合成是心肌兴奋-收缩耦联的基础,磷酸肌酸是ATP的储存和转运形式,在肌酸激酶同工酶的作用下通过磷酸肌酸穿梭来实现细胞内的能量传递[10]。心肌发生缺血时,有氧代谢障碍,细胞内ATP耗竭,磷酸肌酸及时转化成ATP以维持细胞能量代谢。由于磷酸肌酸能直接通过细胞膜进入细胞内,而ATP分子体积大,不易透过细胞膜,因此在改善心肌能量代谢方面更优越。心肌　　细胞内一定浓度的磷酸肌酸是维持正常心功能的必要条件。③磷酸肌酸对心肌微循环也有促进作用。原因可能在于它能改善血管上皮细胞的生理状况。另外,能与致使血小板凝聚的ADP共同作为血液中肌酸激酶的底物参与酶反应,使血小板从凝聚状态变成松散状态,使心肌的微循环得到改善。本研究表明:磷酸肌酸作为能量基质加入心脏停跳液中灌注心肌,可使缺血心肌细胞内能量得到补充线粒体及细胞膜功能得到维护,从而使心肌保护作用得到加强。

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