全麻复合胸段硬膜外阻滞对心内直视手术MDA、SOD水平的影响

　　作者：张广华 李德周 高金贵　　作者单位：300060 天津市，天津医科大学附属肿瘤医院麻醉科(张广华);华北油田二连公司职工医院(李德周)

　　【摘要】目的 比较全麻及胸段硬膜外阻滞(TEA)复合全麻对心内直视手术患者血浆丙二醛(MDA)浓度、超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响。方法 ASAⅠ～Ⅱ级先天性心脏病患者20例，随机分为Ⅰ组和Ⅱ组，每组10例。Ⅰ组全麻，Ⅱ组TEA复合全麻。术中连续监测心电图、心率、平均动脉压、中心静脉压、血氧饱和度、呼气末二氧化碳分压、鼻咽温和肛温。分别于诱导后(T0)、体外循环(CPB)转流前(T1)、开放主动脉5 min(T2)、开放主动脉30 min(T3)及体外循环(CPB)停机6 h(T4)、24 h(T5)、48 h(T6)抽取桡动脉血，测血浆MDA浓度及SOD活性。结果 与T0比较，Ⅰ组MDA浓度T1即升高(P<0.05)，T2～T5升高更明显(P<0.01);Ⅱ组T2～T5明显升高(P<0.01)。但T2～T5Ⅱ组MDA浓度升高的幅度低于Ⅰ组(P<0.01)。T6时点2组均恢复到T0水平。与T0比较，Ⅰ组T2～T4SOD活性逐渐降低 (P<0.01)，但T5、T6已恢复至T0水平。Ⅱ组T1～T6与T0比较差异均无统计学意义(P>0.05)。T2～T4Ⅱ组SOD活性高于Ⅰ组(P<0.01)。结论 TEA复合全麻能降低体内脂质过氧化程度，增加机体清除氧自由基的能力，减轻心肌细胞的损伤，对心肌缺血再灌注损伤的心肌具有保护作用。

　　【关键词】 麻醉;硬膜外;心肺转流术;心肌再灌注损伤;丙二醛;超氧化物歧化酶

　　Influence of general anesthesia combined with thoracic epidural anesthesia on the levels of MDA and SOD during open heart surgery 　　ZHANG Guanghua, LI Dezhou, GAO Jingui.　　Department of Anesthesia, Cancer Hospital Affiliated to Tianjin Medical University,Tianjin 300060,China

　　【Abstract】Objective To evaluate the influence of general anesthesia combined with thoracic epidural anesthesia (TEA)on the concentration of malondialdehyde (MDA) and superoxide dismutase(SOD)during myocardial ischemia reperfusion injury caused by open heart surgery.Methods 20 patients were randomly divided into 2 groups: group Ⅰ(n=10) and group Ⅱ(n=10).The general anesthesia was conducted for the patients in group Ⅰ, however, TEA combined with general anesthesia was performed for the patients in group Ⅱ.Standard ECG leadⅡ, HR，MAP，CVP, SpO2, PETCO2 and the temperature of patients were continuously monitored. Blood samples were taken from artery after induction (T0), before cardiopulmonary bypass (T1), 5min after opening aorta (T2), 30min (T3), 6h after termination of cardiopulmonary bypass (T4), 24h (T5) and 48h (T6) for determination of the concentration of MDA and the activity of SOD.Results As compared with T0, MDA concentration gradually increased in the two groups, there was a significant difference at T1 and T2～T5 in group Ⅰ; there was a significant difference at T2～T5 in group Ⅱ(P<0.01).MDA concentration at T2～T5 in group Ⅱ was obviously lower than that in group Ⅰ(P<0.01). There was no significant difference between T6 and T0 in the two groups (P>0.05). As compared with T0, the activity of SOD gradually decreased and there was a significant difference at T2～T4 in group Ⅰ(P<0.01). The activity of SOD at T5, T6 was returned to the levels of T0 in group Ⅰ(P>0.05). At T2～T4 the activity of SOD in group Ⅱ was obviously higher than that in group Ⅰ (P<0.01).Conclusion TEA combined with general anesthesia can lessen the degree of lipid peroxidation, increase the ability of eliminating oxygen free radicals, alleviate the injury of myocardial cell, protect the myocardium of MIRI.

　　【Key words】anesthesia,epidural;cardiopulmonary bypass;myocardial reperfusion injury;malondialdehyde; superoxide dismutase

　　心内直视手术体外循环(CPB)下可发生心肌缺血再灌注损伤(MIRI)。MIRI的发生主要与氧自由基大量产生、细胞内Ca2+超载及Ca2+振荡、内皮细胞的激活和中性粒细胞介导的损伤等有关[1]。测试血浆丙二醛(MDA)的浓度可反映机体内氧自由基的量及脂质过氧化的程度[2]，间接反映出细胞的损伤程度。超氧化物歧化酶(SOD)对机体的氧化与抗氧化平衡起至关重要的作用，可保护细胞不受毒性氧自由基的损伤。本试验拟探讨胸段硬膜外阻滞(TEA)对心内直视手术患者血浆MDA浓度、SOD活性的影响。

　　1 资料与方法

　　1.1 一般资料

　　ASAⅠ～Ⅱ级行心内直视手术的先心病患者20例，男9例，女11例;年龄14～22岁;体重40～68 kg。其中房间隔缺损(ASD)10例，室间隔缺损(VSD)10例。随机分为2组，对照组(Ⅰ组)10例采用单纯全麻，实验组(Ⅱ组)10例采用TEA复合全麻。所有手术均由同一组心外科医生、麻醉科医生和灌注师完成。

　　1.2 麻醉方法

　　术前30 min 2组均给予肌内注射东莨菪碱0.3 mg，吗啡0.15 mg/kg。Ⅱ组采用TEA复合全麻。术前确定患者凝血功能正常方可行TEA。患者术晨先于T3～4或T4～5行硬膜外穿刺，并放置硬膜外导管。穿刺时如果硬膜外腔有血性流出液，则手术推迟1 d进行。先给予试验量1%利多卡因3 ml，待出现阻滞平面后(控制在T1～6)，再行全麻诱导。诱导给予静脉注射咪唑安定0.15 mg/kg、维库溴铵0.1 mg/kg、芬太尼5 μg/kg。维持采用硬膜外每间隔1 h推注0.2%罗哌卡因5 ml、静脉注射芬太尼总量30 μg/kg、静脉注射维库溴铵及间断吸入异氟醚(呼气末浓度维持在1.0～1.2 MAC)。硬膜外置管结束至肝素化的时间必须>1 h。Ⅰ组麻醉除不行TEA外，余同Ⅱ组。

　　1.3 CPB

　　肝素化后常规建立CPB。用德国产stockert SⅢ型人工心肺机和西京-87型鼓泡式氧合器，平均灌注流量60～80 ml•min-1•kg-1，浅低温非搏动灌注，维持MAP 50～70 mm Hg,中度血液稀释(Hct 22%～28%)，4℃高钾心肌保护液于主动脉根部灌注，使心电呈等电位线，心脏局部敷冰屑维持心肌局部深低温。

　　1.4 术中监测

　　术中连续监测心电图(ECG)、心率(HR)、平均动脉压(MAP)、中心静脉压(CVP)、血氧饱和度(SpO2)、呼气末二氧化碳浓度(PET CO2)、鼻咽温、肛温和各时点动脉血气分析。术中记录主动脉阻断时间、CPB时间和手术时间。

　　1.5 观察指标 分别于诱导后(T0)、CPB转流前(T1)、开放主动脉5 min(T2)、30 min(T3)及CPB停机6 h(T4)、24 h(T5)、48 h(T6)抽取桡动脉血测血浆MDA的浓度和SOD的活性。

　　1.6 统计学分析

　　计量资料以±s表示，采用t检验，计数资料采用χ2检验或Fisher确切概率检验，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结果

　　2.1 一般情况

　　2组年龄、性别比、体重、主动脉阻断时间、CBP时间和手术时间差异无统计学意义(P<0.05)。

　　2.2 MDA浓度变化

　　2组T0比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。与 T0相比，2组MDA浓度均逐渐升高，Ⅰ组T1即有显著升高(P<0.05)，T2～T5著升高更明显(P<0.01);Ⅱ组T2～T5显著升高(P<0.01)。但T2～T5Ⅱ组MDA浓度升高的幅度非常显著低于Ⅰ组(P<0.01)。T6 2组均恢复到T0水平。2组升高的峰值均出现在T4。见表1。

　　2.3 SOD活性变化

　　2组T0比较，差异无统计学意义(P>0.05)。与 T0相比，Ⅰ组SOD活性逐渐降低，T2～T4差异有统计学意义(P<0.01)，但T5、T6已恢复至T0水平。Ⅱ组T1～T6与T0比较差异无统计学意义(P>0.05)。组间比较T2～T4Ⅱ组SOD活性非常显著高于Ⅰ组(P<0.01)。见表1。表1 2组不同时点血浆MDA浓度、SOD活性的变化(略)注：与T0比较，P<0.05，#P<0.01;与Ⅰ组比较，△P<0.01

　　3 讨论

　　当冠状动脉血流量不能满足心肌所需时，即发生心肌缺血。缺血心肌重新恢复血流灌注后，进一步加重缺血心肌的损伤程度，从而发生MIRI[3]。随着心脏外科手术和心脏介入疗法的普及和推广，越来越多的患者在临床治疗过程中发生MIRI。MIRI是心脏手术的主要病理生理改变，如何防治MIRI是关系到手术成功的关键问题。MIRI机制涉及氧自由基(OFR)大量产生[4]、细胞内Ca2+超载及Ca2+振荡、内皮细胞的激活和中性粒细胞介导的损伤等。OFR包括超氧阴离子、羟自由基和单线态氧等。心肌损伤时的OFR来源于血管内皮细胞、心肌细胞和激活的白细胞。在心肌缺血期，心肌ATP大量消耗生成黄嘌呤及次黄嘌呤，再灌注期黄嘌呤氧化酶活性增强导致OFR大量生成。后者不但通过生物膜中多不饱和脂肪酸的过氧化引起细胞损伤，而且还能通过脂质过氧化物的分解产物MDA引起细胞损伤。OFR生成过多及机体内源性抗氧化物SOD浓度和活性下降，可引发链式脂质过氧化反应而损伤细胞膜(膜磷脂、膜蛋白、核酸)，破坏膜的结构并导致通透性改变及降低膜Na+K+ATP酶和Ca2+ATP酶的活性，进而使细胞死亡，并可引起心肌收缩力降低及再灌注心律失常[1]。

　　在活体中直接测量OFR是困难的。MDA是脂质过氧化反应的代谢产物，测试MDA的浓度可反映机体内OFR的量及脂质过氧化的程度，间接反映出细胞的损伤程度。SOD普遍存在于有氧代谢的细胞中，它对机体的氧化与抗氧化平衡起至关重要的作用。此酶能清除H2O2和OH的前身O2-，从而保护细胞不受毒性OFR的损伤。SOD在体内有两种同工酶，CuZnSOD主要存在于胞质中，MnSOD则主要存在于线粒体中，且在心肌细胞中有较高含量。目前认为这两种同工酶都有抗氧化作用[5]。本实验进行总SOD的测定。SOD活性的高低反映了机体清除氧自由基的能力，SOD和MDA结合分析有助于判断脂质过氧化及再灌注损伤的程度。

　　本研究中，Ⅰ组MDA浓度T1～T5显著升高(P<0.05)，SOD活性从T2～T4显著降低(P>0.01)，显示MIR可造成严重的缺血再灌注损伤。MDA浓度的升高Ⅰ组T2～T5显著高于Ⅱ组(P<0.01)，而 SOD的活性Ⅱ组从T2～T4显著比Ⅰ组高(P<0.01)，说明TEA能保护血浆SOD活性，增加机体清除氧自由基的能力并减轻脂质过氧化程度，从而保护心肌细胞。

　　Bakhtiary等[6]研究表明TEA复合全麻应用于冠脉搭桥手术较单纯应用全麻可显著降低围术期心律失常和血清肾上腺素的水平。TEA应用于CPB心脏手术是否会增加硬膜外血肿的发生几率是临床医生所担心的。肝素化后行硬膜外穿刺应属禁忌，但在肝素化前一定时间内行硬膜外穿刺已见报道。有报道肝素对已形成的凝血块不能使其再溶[7]。只要采取一定的预防措施，TEA可以安全地应用于CPB心脏手术。这些措施主要包括：监测各项凝血指标同时最好作血栓弹力酶测定，凝血功能异常的患者应排除;硬膜外腔穿刺或置管时如果有血性流出液，则手术推迟24 h进行，次日晨行神经方面检查正常方可手术[8，9];硬膜外腔置管至少1 h后再行肝素化，也可采用手术前1 d穿刺置管[8，9];肝素化用药后测活化凝血时间(ACT)最好小于600～700 s;术后密切观察患者可能发生的硬膜外血肿的症状和体征，同时监测凝血指标正常后方可拔除TEA导管[8-12]。

　　世界范围内，截止到 1999年，从已发表的文章查证的心脏手术应用硬膜外阻滞的例数为4 583[9]。到目前为止，笔者未见1例CPB心脏手术中应用TEA后发生硬膜外血肿的报道。相反，却有研究报道了TEA成功地应用于凝血功能障碍的心脏病患者而未出现硬膜外血肿。在国内，将TEA应用于体外循环心脏手术仅见杨承祥等[14]在1995年的报道。陈志扬等[15]报道在非CPB下微创冠状动脉搭桥术中也应用了TEA。但由于无须CPB，术中部分肝素化使ACT达到300 s即可。相信随着对TEA应用于CPB心脏手术的安全例数和潜在优点的越来越多的报道，国内在此方面的研究和尝试也会越来越多。

　　综上所述，血浆MDA浓度的显著升高, 血浆SOD活性的显著降低，表明MIR后会发生严重的心肌损伤。TEA后能显著抑制血浆MDA浓度的升高和血浆SOD活性降低的程度，提示TEA能降低体内脂质过氧化程度，增加机体清除氧自由基的能力，从而减轻心肌细胞的损伤，对MIRI的心肌具有保护作用。

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