体外循环预充GSH对心脏瓣膜置换术患者心肌损伤、肺损伤和氧化应激反应的影响论文

2024-09-26 14:04:36 来源: 作者:liziwei
摘要:目的:探讨体外循环预充谷胱甘肽(GSH)在心脏瓣膜置换术患者中的应用效果。方法:选取2020年1月—2022年1月在厦门市第五医院接受心脏瓣膜置换术治疗的65例患者作为研究对象。根据随机数表法分为对照组(n=32)和观察组(n=33)。对照组在体外循环预充液中加入氯化钠注射液1 200 mg,观察组在体外循环预充液中加入GSH 1 200 mg。比较两组的围手术期指标、心肌损伤指标、肺损伤指标和氧化应激指标。结果:观察组术中转流时间、呼吸机使用时间均短于对照组,多巴胺使用总量少于对照组,差异有统计学意义(
【摘要】目的:探讨体外循环预充谷胱甘肽(GSH)在心脏瓣膜置换术患者中的应用效果。方法:选取2020年1月—2022年1月在厦门市第五医院接受心脏瓣膜置换术治疗的65例患者作为研究对象。根据随机数表法分为对照组(n=32)和观察组(n=33)。对照组在体外循环预充液中加入氯化钠注射液1 200 mg,观察组在体外循环预充液中加入GSH 1 200 mg。比较两组的围手术期指标、心肌损伤指标、肺损伤指标和氧化应激指标。结果:观察组术中转流时间、呼吸机使用时间均短于对照组,多巴胺使用总量少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。主动脉开放后2 h(T2)、12 h(T3)、24 h(T4)时,两组肌酸激酶同工酶、乳酸脱氢酶、肌钙蛋白I和肌红蛋白水平均高于术前(T1),但观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。T4时,两组氧合指数水平低于T1,呼吸指数和动态肺顺应性均高于T1,但观察组氧合指数、动态肺顺应性高于对照组,呼吸指数低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。T4时,两组丙二醛和谷胱甘肽过氧化物酶水平均高于T1,超氧化物歧化酶水平均低于T1,且观察组丙二醛和谷胱甘肽过氧化物酶水平高于对照组,超氧化物歧化酶水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:体外循环预充GSH可缩短心脏瓣膜置换术患者术中转流和呼吸机使用时间,降低术后多巴胺的使用量,可减轻心肌损伤和肺损伤,有助于氧化应激反应的缓解。
【关键词】体外循环谷胱甘肽心脏瓣膜置换术心肌损伤
心脏瓣膜置换术是通过消除病变瓣膜引起的血流量、血流阻力、血压障碍,改善患者心脏功能的心脏外科常见手术之一,体外循环是实施心脏瓣膜置换术的重要前提。但体外循环期间机体内环境暴露于表面,激活炎症反应,导致促炎和抗炎细胞因子的产生,从而可引发心、肺、肾等器官一系列的并发症,升主动脉阻断和心脏停搏导致心肌缺血性损伤,加上心肺转流期间的缺血再灌注,血液在与体外循环管道等材料接触时会释放大量的氧自由基,会进一步加重心肌损伤,预后较差。通过减轻体外循环造成的氧化损伤也许可改善患者心肌损伤。谷胱甘肽(GSH)作为一种主要在肝脏合成的三肽,是主要的内源性抗氧化剂,可以与过氧化物及自由基结合,减轻体内的氧化应激。有研究表明心脏手术后与30 d内死亡风险增加相关的肌钙蛋白I水平显著高于目前推荐定义临床重要围手术期心肌损伤的水平。目前对于体外循环预充GSH是否对心脏瓣膜置换术患者的氧化应激和心肌损伤起到改善作用的研究有限,因此本研究将探讨体外循环预充GSH对心脏瓣膜置换术患者氧化应激和肌钙蛋白I等心肌损伤指标的影响,现报告如下。
1资料与方法
1.1一般资料
选择2020年1月—2022年1月厦门市第五医院收治的65例心脏瓣膜置换术患者作为研究对象。纳入标准:(1)首次接受心脏瓣膜置换术;(2)符合手术指征;(3)临床资料完整;(4)年龄<70岁。排除标准:(1)合并其他类型心脏疾病;(2)合并其他重要器官功能不全;(3)对本研究使用药物过敏;(4)合并恶性肿瘤;(5)凝血功能障碍。使用随机数表法分为对照组(n=32)和观察组(n=33),其中对照组男18例,女14例;年龄45~67岁,平均年龄(56.38±10.47)岁;体外循环时间46~65 min,平均体外循环时间(55.23±9.08)min;主动脉瓣阻断时间26~37 min,平均主动脉瓣阻断时间(31.77±5.18)min。观察组男17例,女16例;年龄45~66岁,平均年龄(55.46±10.17)岁;体外循环时间47~66 min,平均体外循环时间(56.82±8.97)min;主动脉瓣阻断时间21~40 min,平均主动脉瓣阻断时间(30.81±8.97)min。两组一般资料比较,差异无统计学意义(P>0.05),有可比性。本研究通过医院医学伦理委员会审批,患者签署知情同意书。
1.2方法
两组均给予静脉复合全身麻醉,胸部正中切口,电锯胸骨入胸,悬吊心包,维持血细胞比容在20%~30%,全血肝素化(3 mg/kg),激活全血凝固时间>480 s,建立体外循环。
对照组体外循环预充氯化钠注射液(上海信谊金朱药业有限公司,国药准字H31021691,规格:
2 mL∶18 mg)1 200 mg。观察组体外循环预充注射用谷胱甘肽(上海复旦复华药业有限公司,国药准字H20052398,规格:1.2 g)1 200 mg。体外循环转流降温,鼻温降至32℃后阻断升主动脉,经主动脉根部顺行灌注HTK停跳液,心脏停搏后在心脏表面盖以冰屑,切开右心房、房间隔置换二尖瓣或切开主动脉根部置换主动脉瓣,血流复温后开放升主动脉,缝合切口,持续静脉泵注盐酸多巴胺注射液(华润双鹤药业股份有限公司,国药准字H11020706,规格:2 mL∶20 mg)0.5μg/(kg·min)维持循环,鼻咽温高于35℃、血流动力稳定后停机。
1.3观察指标
(1)围手术期指标:记录两组术中转流、呼吸机使用时间和多巴胺使用总量。(2)心肌损伤指标:于术前(T1)、主动脉开放后2 h(T2)、12 h(T3)、24 h(T4)抽取静脉血3 mL,离心后取上层清液,采用全自动生化分析仪检测肌酸激酶同工酶、乳酸脱氢酶、肌钙蛋白I和肌红蛋白。(3)肺损伤指标:于T1、T4抽取患者桡动脉血2 mL使用血气分析仪检测氧合指数、呼吸指数,并记录动态肺顺应性。(4)氧化应激指标:于T1、T4抽取患者静脉血3 mL,冷凝处理后取血清。采用硫代巴比妥酸法检测丙二醛,黄嘌呤氧化酶法检测超氧化物歧化酶,采用5,5’-二硫硝基苯甲酸比色法检测谷胱甘肽过氧化物酶。
1.4统计学处理
本研究数据采用SPSS 21.0统计学软件进行分析和处理,围手术期指标、心肌损伤指标、肺损伤指标等计量资料以(x-±s)表示,采用t检验,性别等计数资料以率(%)表示,采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1两组围手术期指标比较
观察组术中转流时间、呼吸机使用时间均短于对照组,多巴胺使用总量少于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表1。
2.2两组不同时间心肌损伤指标比较
T1时,两组心肌损伤指标比较,差异无统计学意义(P>0.05);T2、T3、T4时,两组肌酸激酶同工酶、乳酸脱氢酶、肌钙蛋白I和肌红蛋白水平均高于T1,但观察组低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。
2.3两组不同时间肺损伤指标比较
T1时,两组肺损伤指标比较,差异无统计学意义(P>0.05);T4时,两组的氧合指数水平低于T1,呼吸指数和动态肺顺应性均高于T1,但观察组氧合指数、动态肺顺应性高于对照组,呼吸指数低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表3。
2.4两组不同时间氧化应激指标比较
T1时,两组氧化应激指标比较,差异无统计学意义(P>0.05);T4时,两组丙二醛和谷胱甘肽过氧化物酶水平均高于T1,超氧化物歧化酶水平均低于T1,且观察组丙二醛和谷胱甘肽过氧化物酶水平高于对照组,超氧化物歧化酶水平低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05),见表4。
3讨论
心脏瓣膜置换术需在体外循环下进行,术中阻断升主动脉使心脏停搏,术毕再使心脏恢复自主跳动,该过程可导致心肌缺血再灌注损伤。肌钙蛋白I可以在局部冠状动脉血流停止后3~6 h在血液中检测到,是评估心肌损伤的可靠标志,比其他血清酶更敏感和特异;乳酸脱氢酶是催化丙酮酸转化为乳酸的传统酶,在心肌损伤的情况下,乳酸脱氢酶释放到血清中;心肌缺血时心肌细胞严重损伤,肌酸激酶同工酶的释放量增加。肌红蛋白主要存在于心肌与骨骼肌细胞中,心肌受损时,细胞膜通透性会增加,肌红蛋白释放到血液中,在心肌损伤后1 h左右达到较高水平。由于最初的24 h对于心肌损伤的发展是最关键的,所以在术前及在交叉钳释放后的2 h、12 h和24 h选择并测试这4种生化标记物,以评估心肌损伤水平。
本研究中,T2、T3、T4两组肌酸激酶、乳酸脱氢酶、肌钙蛋白I和肌红蛋白水平经历了升高再降低的过程,T2、T3、T4时两组肌酸激酶、乳酸脱氢酶、肌钙蛋白I和肌红蛋白水平均高于T1,且观察组低于对照组,提示体外循环预充GSH可显著减轻心脏瓣膜置换术患者的心肌损伤。分析原因可能是GSH作为一种重要的抗氧化剂,在体外循环过程中,预充GSH能够增加细胞内GSH水平,参与体内氧化还原过程,清除有强氧化性的过氧化氢,拮抗氧化剂对细胞中含巯基酶的破坏,阻止脂质过氧化反应的发生,减轻自由基对心肌的损害。GSH还可为缺血状态下的心肌细胞提供保护,亦可抑制钙超载,降低钙离子敏感性,增强重摄取。刘维英等表明GSH可抑制氧化应激反应,从基因水平改善炎症相关因子在心肌表达异常,改善心肌损害,与本研究结果类似。
氧自由基被认为是心肌缺血再灌注损伤的潜在贡献者和重要来源。丙二醛是氧自由基发生过氧化反应生成的脂质过氧化产物,可直接反映机体受氧自由基攻击的程度强弱,谷胱甘肽过氧化物酶与超氧化物歧化酶可以显示机体的抗氧化强度。本研究中,T4时两组丙二醛和谷胱甘肽过氧化物酶水平均高于T1,且观察组高于对照组,超氧化物歧化酶水平均低于T1,且观察组低于对照组,提示体外循环预充GSH可显著缓解心脏瓣膜置换术患者体内的氧化应激反应。分析原因可能为GSH是一种强效的抗氧化剂,可以中和活性氧自由基和活性氮自由基,转化成易代谢的酸物质,减少活性氧自由基的生成,从而抑制氧化应激和脂质过氧化反应。
肺损伤是体外循环下心脏手术的常见术后并发症,过度的炎症状态和氧自由基的积累均是导致肺损伤的重要因素。氧合指数是反映呼吸功能的重要指标,当氧合指数较低时,提示肺损伤。呼吸指数是反映肺组织的通气及氧气交换功能相对简单的一个指标。动态肺顺应性是指在呼吸周期中,气流未阻断时测得的肺顺应性,其数值越高,肺功能越好。因此,本研究将氧合指数、呼吸指数和动态肺顺应性作为肺损伤的观察指标。本研究中,T4时两组氧合指数水平低于T1,呼吸指数和动态肺顺应性均高于T1,但观察组氧合指数、动态肺顺应性高于对照组,呼吸指数低于对照组,提示体外循环预充GSH可显著减轻心脏瓣膜置换术患者的肺损伤。分析原因可能为GSH可阻断炎症反应的恶性循环,减轻全身炎症反应,且GSH可缓解氧化应激反应,因而可减轻炎症和氧化值自由基对肺所造成的损伤。本研究中,观察组术中转流时间、呼吸机使用时间均短于对照组,多巴胺使用总量少于对照组,可见体外循环预充GSH有利于手术相关时间的缩短和药品用量的减少,可能与术中心肌损伤和肺损伤的减轻有关。本研究存在局限性,表现在纳入样本量较少,未对不良反应进行比较探讨,结果或许存在偏倚。
综上所述,体外循环预充GSH可缩短心脏瓣膜置换术患者术中转流和呼吸机使用时间,降低术后多巴胺的使用量,缓解氧化应激反应,有利于心肌损伤和肺损伤的减轻。
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