老年全麻患者术后血浆硫化氢水平与术后认知功能障碍的关系*

何庆标，黄 威,王育明，詹长春

(武警广东省总队医院麻醉科，广东 广州 510507)

随着外科手术及麻醉技术的日益提高，老年患者术后死亡率及严重神经系统并发症的发生率已明显下降，但术后认知功能障碍(POCD)依然是老年患者术后的主要并发症[1]。近年来，关于POCD的发病机制研究甚多，曾有过相当多的学说，目前仍不清楚。H2S是一种新型的气体信号分子，对神经系统的调节具有重要作用。血浆H2S可能是通过影响海马长时程形成及突触活动、抗氧化的神经保护作用以及降低脑血管张力等机制发挥保护作用[2]。有研究报道[3]H2S在脑缺血-再灌注损伤、Alzheimer病等的发病中起重要作用，但与POCD发生是否有关系却鲜有报道。本研究拟探讨体外循环(CPB)心脏瓣膜置换术后H2S水平的变化与术后早期认知障碍发生的关系，为临床提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究已获得我院伦理委员会的批准，所有患者及家属都已经签署了知情同意书。选择2016-07—2016-11间在我院外科择期全麻手术老年患者60例，男34例，女26例；年龄65～80岁，体重指数为18～28 kg/m2；ASA分级Ⅱ或Ⅲ级，NYHA分级Ⅱ或Ⅲ级，EF>40%。手术种类分为：普外科24例，胸外科11例，骨科25例。术后根据是否发生POCD，将病人分成2组：POCD组和非POCD组。排除标准：(1)术前蒙特利尔认知评估(MoCA)评分<26分，(2) 有神经系统病史：脑梗死、脑出血或有脑卒中后遗症患者；(3)心、肺、肾功能衰竭者；(4)长期酗酒者；(5)有精神病史者或术前有需要服用精神类药物者；(6) 无法配合完成认知功能的测试患者。

1.2 麻醉方法

麻醉前30 min肌肉注射东莨菪碱0.3 mg。入室后常规监测心电图、血压、心率、血氧饱和度，开放静脉通路。所有患者采用静吸复合全身麻醉。麻醉诱导：静脉注射咪达唑仑0.1～0.5 mg/kg、舒芬太尼0.4～0.6 μg/kg和依托咪酯0.3 mg/kg，待患者睫毛反射消失后静脉注射维库溴铵0.15～0.2 mg/kg，气管插管后机械通气；麻醉维持：吸入1%～2%七氟醚，静脉输注异丙酚1～2 mg·kg-1·h-1、瑞芬太尼2～4 μg·kg-1·h-1。并间断静脉注射顺阿曲库，维持脑电双频指数于40～55。术毕送入麻醉复苏室。

1.3 标本采集

于麻醉诱导前(T0)、手术结束时(T1)、术后24h(T2)、48h(T3)和72 h(T4)时取患者的桡动脉血4 mL；用3000 r/min的速率进行离心处理，时间为10 min；将血清成功分离出来，放在-70 ℃低温冰箱内进行存储，备检测.

1.4 标本检测

根据敏感硫电极法(检测工具为PXS-270离子计，购自上海雷磁)来对血浆H2S分别进行测定，具体步骤：(1)对硫离子溶液进行标准化配置；(2)对抗氧化液进行科学配置；(3)对血浆H2S进行测定的各个程序：使用之前，将电极放入去离子水内进行活化，时间不少于2 h。开启离子计，对测定项予以调整，直至mV档；斜率设置为100%；把敏感硫、参比两种电极共同浸入样品；读数平稳后开始纪录；电极需放入去离子水内进行冲洗，单个样品完毕，电极应重新予以活化。测定之前，根据S2-溶液对标准曲线进行科学测定；(4)基本原理：血浆H2S，一般有两种常见的存在形态，其一为气体(1/3)；其二为NaHS(2/3)；掺加抗氧化液之后，H2S、NaHS能够和NaOH之间发生化学反应，得到产物S2-，根据敏感硫电极来对此时的血浆S2-进行检测，可以体现出H2S浓度[4]。

1.5 认知功能评定

于术前1 d、术后1～3 d采用MoCA评分评估患者认知功能，MoCA包括视空间、执行、命名、注意力、抽象、延迟记忆和定向力，总分30分。MoCA评分结果>26分为无认知功能障碍，评分≤26分为有认知功能障碍，≤23分诊断为POCD[5]。为减少误差，MoCA评分由同一名心理医师完成。

1.6 统计学方法

2 结果

2.1 两组患者一般资料情况

各组患者年龄、性别、受教育年限、ASA分级、手术时间、出血量等一般资料比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 两组患者一般资料

2.2 两组患者术前术后评分情况

术前1 d、术后1 d、2 d、3 d 期间，15例发生POCD，发生率为25%。与术前1 d比较，非POCD组患者术后MoCA评分差异无统计学意义(P>0.05)，POCD组患者术后1 d、2 d MoCA评分降低(P<0.05)；与非POCD组比较，POCD组患者术后1 d、2 d MoCA评分降低(P<0.05)，见表2。

表2 两组患者术前1 d、术后1 d、2 d、3 d MoCA评分情况 分

注:与术前1 d比较aP<0.05；与非POCD组比较bP<0.05。

2.3 两组各时点血浆H2S浓度情况

与T0比较，非POCD组术后各时点血浆H2S浓度的差异无统计学意义(P>0.05)，POCD组T2、T3各时点血浆H2S浓度降低(P<0.05)，T4时恢复至基础水平(P>0.05)。与非POCD组比较，POCD组T2、T3各时点血浆H2S浓度降低(P<0.05)，见表3。

表3 两组各时点血浆H2S的浓度 μmol/L

注:与T0比较aP<0.05；与非POCD组比较bP<0.05。

2.4 POCD组血浆H2S浓度与MoCA评分

POCD组血浆H2S浓度与MoCA评分结果比较，呈显著正相关系(r=0.86，P<0.01)。

3 讨论

POCD为麻醉手术后常见的一种并发症，主要表现为精神错乱、记忆力下降、焦虑及人格的改变，多发于65岁以上的老年人。据报道，老年患者非心脏术后早期POCD的发生率高达9%～45%[6]。随着我国人口老龄化和医学技术不断发展，接受手术治疗的老年患者将会越来越多,POCD发生率也随之增加，严重影响患者生活质量。

POCD诊断尚无统一标准，目前主要依据神经心理学的测定进行评估，较常用的工具是MMSE和MoCA评分。本研究采用的MoCA评分包括10种以上不同语言和不同文化的版本，本文采用的是北京版，适于更广的教育水平和年龄层次，与MMSE评分相比具有更高的特异性和敏感性[7]。本研究显示，术后3 d期间POCD发生率为25%，与上述报道一致。本研究中POCD患者术后1 d、2 d MoCA评分均较术前1 d明显下降，术后3 d恢复，表明 POCD多发生在术后1～2 d，且持续时间甚短，为一过性的功能障碍，但也有研究[8]报道，少数可维存数月，甚至发展成为阿尔茨海默病。

H2S为除NO和CO外的第三类气体信号分子，它的生理作用与NO及CO存在极为相似的特性。胱硫醚-β-合酶(cystathionine-β-synthase，CBS)和胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-1yase，CSE)是参与生成内源性H2S的关键酶。颅内CBS大多分布于海马、小脑、大脑皮层和脑干等组织[9]；CSE主要分布在血管组织中，颅内也少量存在。脑内的H2S大多通过钙离子/钙调素路径活化CBS催解L-半胱氨酸及α-丙戊二酸合成[10]。生理浓度的H2S不但能抑制及清除神经系统内的多种氧化性物质，具有减轻氧化应激所致细胞损伤的作用，而且还能对ATP钾通道起到调节作用，加快内皮细胞内部的NO释放，舒张血管平滑肌，增加脑血流量，改善脑血管的血供。同时，还可利用KATP/PKC/ERK1/2/Hsp90 关键的途径，对缺氧状态下的神经元提供可靠的保护。当机体处于麻醉及手术创伤应激状态或颅脑损伤，CBS的底物半胱氨酸相对生成不足致CBS生成不足，同时CBS的活性也会低下，导致血浆H2S含量减少[11]。

本研究显示，与T0比较，POCD组T2、T3各时点血浆H2S浓度显著降低，T4时恢复；而非POCD组术后血浆H2S浓度水平维持相对平稳，另外，POCD组患者血浆血浆H2S浓度与MoCA评分呈显著正相关(r=0.86，P<0.01)，即血浆H2S浓度越低，MoCA评分越低，且术后3 d含量恢复与MoCA评分吻合。提示血浆H2S浓度降低可能参与了POCD发生的病理生理过程。

H2S参与POCD发病的可能机制目前认为与以下因素有关：(1)H2S通过长时程记忆增强(LTP)机制调节学习和记忆，H2S血清水平降低影响了海马LTP形成及其突触活动从而使学习和记忆能力受到相应的损害。(2)中枢神经系统的H2S具有明显的抗氧化功能，若其含量降低，其抗氧化的神经保护作用会受到影响。(3) H2S含量减少可引起脑血管张力增加，脑组织缺血。长期慢性脑组织缺血就会引起大脑认知功能的下降[12]。

总之，老年全麻患者术后血浆H2S水平降低可能参与了POCD发生的病理生理过程，为临床评估和发现POCD提供了重要的线索。

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