七氟烷后处理对40例患者体外循环下肺静脉炎症因子的影响

毛倩倩，邹 俊，张中军

(江苏省无锡市中西医结合医院麻醉科，江苏无锡 214041)

肺损伤是大多数体外循环下心脏手术患者不可避免的并发症之一，同时由此导致的肺功能障碍也是体外循环患者死亡的主要原因之一[1]。后处理是指在脏器发生缺血性损害的同时或者之后对其进行干预处理。大量研究表明，七氟烷后处理对体外循环下心脏、肾脏都具有保护作用[2-3]，但是对于肺损伤是否具有保护作用，目前尚不清楚。本实验通过观察七氟烷后处理对患者体外循环下肺静脉血清白细胞介素-6(IL-6)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的影响来探讨其对体外循环下肺损伤的保护作用，从而给临床治疗以参考意义。

1 资料与方法

1.1一般资料 随机选择行体外循环下冠状动脉搭桥手术患者40名，其中，男23名，女17名；年龄43～62岁；体质量52～74 kg；无其他既往病史。将患者随机分为七氟烷后处理组(A组)和对照组(C组),每组20例。

1.2实验方法 两组患者均术前肌内注射阿托品0.5 mg和吗啡0.1 mg/kg,以咪达唑仑0.1 mg/kg、芬太尼10 μg/kg、维库溴铵0.1 mg/kg行麻醉诱导气管插管，其后以丙泊酚6 mg·kg―1·h―1静脉泵入并间断辅以芬太尼和维库溴铵维持麻醉。其中， A组患者于主动脉开放后至体外循环结束心脏复跳之间,持续吸入1.5倍的最低肺泡有效浓(minimum alveolar concentration，MAC)度七氟烷;C组患者除不行七氟烷后处理外,其他皆与A组相同。两组都采用德国StockertⅡ型人工心肺机行非搏动灌注,膜式氧合器进行血液氧合,预充液均为复方乳酸钠液。体外循环灌注流量为1.8～2.5 L/(min·m2),红细胞压积(Hct)控制在21%～30%,静脉氧饱和度大于65%,平均动脉压(MAP)在6～11 kPa。给予抑肽酶850 U/kg,半量加入预充液内,半量于体外循环后静脉滴入。体内肝素化剂量为40.8 U/kg,肝素50 U/mL加入预充液内,体外循环结束后用鱼精蛋白中和。分别于开胸后即刻(T1),主动脉开放后5 min(T2),心脏复跳后30 min(T3)3个时间点取肺静脉血样,以ELISA法测定肺静脉血浆IL-6和TNF-α含量。以上试剂盒由无锡九龙医学生物工程有限公司提供。

2 结 果

两组患者肺静脉血浆中IL-6和TNF-α的含量在T1、T2 时比较差异无统计学意义(P>0.05)；两组患者在T3时IL-6和TNF-α的含量均高于T2(P<0.05),但A组上升的幅度要明显小于C组(P<0.01)。见表1。

表1 两组患者不同时间点肺静脉血浆中IL-6、TNF-α含量比较

#：P<0.05，与同组T2时比较;*：P<0.01，与同时间C组比较。

3 讨 论

很多心内直视手术都需要进行体外循环,虽然近几年技术的不断进步，但是体外循环患者术后还是可能发生不同程度的肺损害或肺功能减退,轻者仅有一过性症状,重者则表现为呼吸窘迫综合征(ARDS)乃至急性呼吸功能衰竭,病死率较高[4]。体外循环期间肺损伤的原因涉及多个方面,而全身炎症反应在其中占着很大的作用[5]。

体外循环进行时，当血液与硅胶管道内表面进行接触时以及发生缺血-再灌注等多种因素会激活全身炎症反应,产生大量的TNF-α、IL-6等炎症介质。当这些炎症介质释放入血中可激活和促进中性粒细胞与血管内皮表面结合,进而脱颗粒释放出溶酶体酶,如脂质过氧化物酶、酸性磷酸化酶、β葡萄糖醛酸酶、基质金属蛋白水解酶(MMPs)和弹性蛋白酶等,降解肺泡间质中的弹性蛋白,破坏细胞外结构[6]。炎症介质和激活的中性粒细胞在肺内聚集,可使肺血管内皮通透性增加,肺泡结构破坏导致肺损伤,临床表现为术后肺水肿、肺不张、低氧血症等[7-8]，所以减少这些炎症介质的生成有助于减轻肺损伤的程度。

七氟烷后处理是针对预处理而言的，其区别主要在于处理时机的差异。预处理发生在缺血前，旨在使脏器能够适应和耐受随后的缺血，而后处理则是在体外循环期间肺损伤的形成即时或者形成之后对其进行干预处理，针对的是正在缺血或者已缺血脏器，旨在最大限度地减轻缺血性损伤。有研究表明七氟烷后处理可以通过抑制肺组织晚期糖基化终末产物受体(RAGE)的合成与激活,从而下调信号下游的炎症介质,减轻细胞损伤[9]。同时阻断补体系统的激活也可以降低IL-6和TNF-α的含量，以此减轻体外循环带来的各种炎症反应[10-11]。

本次实验可以看出，两组患者在体外循环结束心脏复跳之后30 min，肺静脉血浆中的IL-6和TNF-α的含量要高于主动脉开放后5 min的含量。这说明在整个体外循环期间，肺组织由于人工管道与血液的接触，缺血-再灌注，注射鱼精蛋白和肝素等多种麻醉和手术因素而发生了炎症反应，导致IL-6和TNF -α这些炎症介质的大量产生，从而引起肺损伤。七氟烷后处理组两种炎症因子的含量在T2和T3时间点之间的上升幅度却明显小于对照组(P<0.01)，这说明，在体外循环下进行七氟烷后处理可以减少IL-6和TNF-α这两种炎症因子的生成，其原因可能是和其阻断补体系统的激活，下调信号下游炎症介质生成数量有关。

综上所述，在体外循环的心脏手术中，进行七氟烷后处理有助于减少炎症因子的生成，减轻细胞损伤和全身炎症反应，从而起到保护肺功能的作用，在临床治疗麻醉过程中有一定的使用价值。

[1]Apostolakis E,Filos KS,Koletsis E,et al.Lung dysfunction following cardiopulmonary bypass[J].J Card Surg,2010,25(1):47-55.

[2]Yao Y,Li L,Li L,et al.Sevoflurane postconditioning protects chronically-infarcted rat hearts against ischemia-reperfusion injury by activation of pro-survival kinases and inhibition of mitochondrial permeability transition pore opening upon reperfusion[J].Biol Pharm Bull,2009,32(11):1854-1861.

[3]Wang JM,Hu ZY,Gu WZ.Effects of sevoflurane postconditioning on renal ischemia-reperfusion injury:experiment with rats[J].Zhonghua Yi Xue Za Zhi,2009,89(15):1016-1020.

[4]Ng CS,Wan S,Yim AP,et al.Pulmonary dysfunction after cardiac surgery[J].Chest,2002,121(4):1269-1277.

[5]Sievers HH,Freund-Kaas C,Eleftheriadis S,et al.Lung protection during total cardiopulmonary bypass by isolated lung perfusion:preliminary results of a novel perfusion strategy[J].Ann Thorac Surg,2002,74(4):1167-1172.

[6]Massoudy P,Zahler S,Becker BF,et al.Evidence for inflammatory responses of the lungs during coronary artery bypass grafting with cardiopulmonary bypass[J].Chest,2001,119(1):31-36.

[7]Chew MS,Brandslund I,Brix-Christensen V,et al.Tissue injury and the inflammatory response to pediatric cardiac surgery with cardiopulmonary bypass:a descriptive study[J].Anesthesiology,2001,94(5):745-753.

[8]Olivencia-Yurvati AH,Ferrara CA,Tierney N,et al.Strategic leukocyte depletion reduces pulmonary microvascular pressure and improves pulmonary status post-cardiopulmonary bypass[J].Perfusion,2003,18 Suppl 1:S23-31.

[9]荣健，叶升，江楠，等.七氟醚后处理下调RAGE抑制犬体外循环肺缺血/再灌注损伤[J].中国药理学通报，2010，26(6)：723-726.

[10]Paul JC,Williamson JA,Andrew JL,et al.Effects of ischemia on pulmonary dysfunction after cardiopulmonary bypass[J].Ann Thorac Surg,1999,67(3):731-735.

[11]沈诚，范士志，陈建明，等.抑制JAK/STAT通路对缺血-再灌注损伤心肌TNF-α和IL-6表达的影响[J].重庆医学，2006，35(1)：38-39.

[12]周黎瑾，肖明第.体外循环手术中性粒细胞致肺损伤的机制[J].中国体外循环杂志，2010，8(1)：61-64.