尼可地尔静脉预注射对心肺复苏大鼠脑血流及神经功能的影响

胡圣，张春阳，张成，薛金红，左国兴，杜新平，王瑞刚

(1天津市第五中心医院，天津 300450；2华北理工大学附属医院)

尼可地尔静脉预注射对心肺复苏大鼠脑血流及神经功能的影响

胡圣1，张春阳2，张成1，薛金红1，左国兴1，杜新平1，王瑞刚2

(1天津市第五中心医院，天津 300450；2华北理工大学附属医院)

目的探讨尼可地尔静脉预注射对心肺复苏大鼠脑血流及神经功能的影响。方法60只Wistar大鼠，将其分为假手术组、对照组、干预组各20只。对照组、干预组建立窒息性心跳骤停复苏大鼠模型；假手术组仅进行麻醉和气管插管、股动静脉置管，不进行夹管窒息及心肺复苏；复苏前，假手术组、对照组股静脉注射1 mL生理盐水，干预组注射1 mL尼可地尔。自主循环恢复6、12、24、48、72 h时每组分别处死4只大鼠，比较各组各时点脑组织含水量、平均动脉压、脑灌注压、脑血流速度、神经功能缺损评分。结果与假手术组自主循环恢复6、12、24、48、72 h相比，对照组、干预组同时点脑组织含水量高，平均动脉压、脑灌注压、脑血流速度、神经功能缺损评分低(P均<0.05)。与对照组自主循环恢复6、12、24、48、72 h相比，干预组同时点脑组织含水量低，平均动脉压、脑灌注压、脑血流速度、神经功能缺损评分高(P均<0.05)。对照组、干预组自主循环恢复6、12、24、48、72 h脑组织含水量、平均动脉压、脑灌注压、脑血流速度、神经功能缺损评分本组各时间点两两相比P均<0.05。结论尼可地尔静脉预注射可显著改善心肺复苏大鼠脑血流状况及神经功能。

尼可地尔；心肺复苏；脑血流；神经功能

心脏骤停是临床常见病症，也是造成患者死亡的重要因素。心脏骤停对机体造成的损伤主要体现在脑损伤、心肌损害、全身性缺血再灌注损伤等方面，其发生机制较为复杂，可涉及自由基损伤、白细胞作用、神经细胞凋亡、炎症反应、星形细胞水肿改变等多种生理变化，即便给予患者心肺复苏治疗，患者也可能存在神经功能损害[1,2]。当机体发生缺血缺氧时，及时增加血流对血管内皮功能的改善尤为重要，其可减轻脑缺血损伤后血脑屏障破坏引起的血管源性水肿，从而发挥脑保护作用[3,4]。尼可地尔作为ATP敏感的钾离子通道开放剂，可以选择性地开放线粒体上ATP敏感的钾离子通道，增加心肌的供氧量，改善心肌缺血[12～15]，但其对神经功能的影响研究报道较少。2016年3月～2017年2月，我们观察了尼可地尔静脉预注射对心肺复苏大鼠脑血流及神经功能的影响。现报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验试剂及仪器 尼可地尔(北京四环科宝制药有限公司，规格12 mg)，戊巴比妥(广东邦民制药厂有限公司，规格1 mL：0.1 g)，乳酸钠林格液(四川科伦药业股份有限公司，规格500 mL)，维库溴铵(宜昌人福药业有限责任公司，规格4 mg)，肾上腺素(武汉远大制药集团有限公司，规格1 mL∶1 mg)，肝素(常州千红生化制药有限公司，规格2 mL∶1.25万U)。心电图机(ECG-1350C型十二道自动分析心电图机，日本)，呼吸机(TKR-200C型小动物呼吸机，中国)，离心机(GL-25MS型高速冷冻离心机，中国)，天平(AUW220型分析天平，日本)，组织捣碎机(DS-1高速组织捣碎机，中国)。

1.2 实验动物及分组 健康Wistar大鼠60只，体质量200～250 g，购自兰州大学医学实验动物中心，合格证SCXR(甘)(2016-0007)。采用随机数字表法分为假手术组、对照组、干预组，每组20只。

1.3 窒息性心跳骤停复苏大鼠模型建立及动物处理 对照组、干预组参照参考文献的方法制作窒息性心跳骤停复苏大鼠模型[16～18]。实验前禁食12 h，不禁水。腹腔注射戊巴比妥40 mg/kg麻醉，监测ECG。分别行气管切开插管和右侧股动、静脉置管术。气管插管后连接TKR-200C小动物呼吸机，行高频喷射通气。复苏液：NaHCO31 mmol/kg混合肾上腺素40 μg/kg。窒息前5 min静脉注射维库溴铵0.1 mg/kg、肝素500 U/kg。夹闭气管导管直至ECG和有创动脉监测示心电机械分离或心电活动消失，8 min后经右股静脉插管注入复苏液，同时开放气道，行机械通气(呼吸机参数：100%纯氧)，并行心外按压。自主循环恢复为模型制备成功标准。心脏骤停标准[5]：心电图显示全心停搏，未见脉性电活动，动脉搏动消失，平均动脉压低于10 mmHg。自主循环恢复标准[6]：出现室上性节律，包括窦性、房性、交界性心律，平均动脉压高于20 mmHg，且持续5 min以上。死亡或复苏时间超过10 min的大鼠剔除本研究，重新补充。1 h后结扎动静脉，缝合皮肤，拔出气管插管，完成窒息性心跳骤停复苏模型。假手术组仅进行麻醉和气管插管、股动静脉置管，不进行夹管窒息及心肺复苏。当大鼠窒息时间达到1 min时，分别在常规心肺复苏前，给予假手术组和对照组大鼠经股静脉注射1 mL生理盐水，干预组大鼠经股静脉注射1 mL尼可地尔。心肺复苏后自主循环恢复6、12、24、48、72 h时每组分别处死4只大鼠，取脑组织测量含水量。处死前，比较各组大鼠平均动脉压，测算脑血流指标，评定神经功能。

1.4 各组大鼠脑组织含水量测定 取大鼠脑组织，风干后天平称重，放入80 ℃恒温电烤箱中24 h，恒重后取出称重，计算脑组织含水量，脑组织含水量=(脑湿重-脑干重)/脑湿重×100%。

1.5 各组大鼠脑血流监测 大鼠取俯卧位，于眼眶后至耳前的中点纵行切开皮肤约1.5 cm，沿颞骨缘剪开颞肌筋膜，直至完全暴露颞骨的颞鳞和蝶骨大翼。在颧弓上方颞鳞于蝶骨大翼交界处(失状缝右侧旁开约6.0 mm，前囟后2.0 mm)，用牙钻进行钻孔开窗，骨窗约3.0 mm，使用医用耳脑型胶将直径为0.5 mm的光学纤维探头固定在骨窗上，应用激光多普勒监测大鼠大脑中动脉供血区的血流量，得到各组大鼠脑灌注压及脑血流速度。

1.6 各组大鼠神经功能评定 神经功能评定采用神经功能缺损评分标准[7]。参考Geocadin的NDS评分，内容包括总体表现、脑干功能、运动评估、感觉评估、运动平衡、行为学、惊厥等，满分80分，分数越高代表神经功能越好。

2 结果

2.1 各组大鼠脑组织含水量比较 见表1。

2.2 各组大鼠平均动脉压比较 见表2。

2.3 各组大鼠脑灌注压比较 见表3。

2.4 各组大鼠脑血流速度比较 见表4。

2.5 各组大鼠神经功能缺损评分比较 见表5。

表1 各组大鼠脑组织含水量比较

注：与假手术组同时点相比，aP<0.05；与对照组同时点相比，bP<0.05；与同组6 h相比，cP<0.05；与同组12 h相比，dP<0.05；与同组24 h相比，eP<0.05；与同组48 h相比，fP<0.05。

表2 各组大鼠平均动脉压比较

注：与假手术组同时点相比，aP<0.05；与对照组同时点相比，bP<0.05；与同组6 h相比，cP<0.05；与同组12 h相比，dP<0.05；与同组24 h相比，eP<0.05；与同组48 h相比，fP<0.05。

表3 各组大鼠脑灌注压比较

注：与假手术组同时点相比，aP<0.05；与对照组同时点相比，bP<0.05；与同组6 h相比，cP<0.05；与同组12 h相比，dP<0.05；与同组24 h相比，eP<0.05；与同组48 h相比，fP<0.05。

表4 各组大鼠脑血流速度比较

注：与假手术组同时点相比，aP<0.05；与对照组同时点相比，bP<0.05；与同组6 h相比，cP<0.05；与同组12 h相比，dP<0.05；与同组24 h相比，eP<0.05；与同组48 h相比，fP<0.05。

表5 各组大鼠神经功能缺损评分比较(分，

注：与假手术组同时点相比，aP<0.05；与对照组同时点相比，bP<0.05；与同组6 h相比，cP<0.05；与同组12 h相比，dP<0.05；与同组24 h相比，eP<0.05；与同组48 h相比，fP<0.05。

3 讨论

心脏骤停是指各种原因引起的心脏突然停止跳动，有效泵血功能消失，引起全身严重缺氧、缺血。心脏骤停一旦发生，如得不到及时地抢救复苏，4～6 min后会造成患者脑和其他人体重要器官组织的不可逆的损害，直接影响患者预后。心肺复苏是治疗心脏骤停的常用方法，但即使患者自主循环呼吸功能恢复后，仍有55%～71%的病死率[8,9]。究其原因，可归纳为心脏骤停后综合征，而其中脑损伤最为致命。研究[10,11]显示，缺血缺氧是导致心肺复苏后神经功能损伤的始动因素，引起包括细胞内酸中毒、钙超载、兴奋性氨基酸蓄积、氧自由基损伤、细胞死亡通路的激活在内一系列复杂的级联反应。

脑组织含水量的多少直接反映着脑部的炎症状况，也可反映出机体血脑屏障通透性的变化情况。已有越来越多的证据表明，兴奋性神经递质谷氨酸的大量释放是缺血再灌注损伤的重要病理改变之一。在缺血性卒中发生后，因为脑血流的急剧下降，引起了局部ATP合成障碍，Na+-K+ATP泵酶失活，使钾离子大量外流，钠离子内流，神经元细胞膜去极化。细胞内大量的兴奋性神经递质释放，引起大量的钙离子内流，激活一系列依赖于钙的酶系统，引发神经细胞的损伤和死亡。同时，细胞内部高浓度钙离子、钠离子导致细胞肿胀，并且线粒体内产生大量的活性氧簇，在此过程中所产生的大量的自由基引发炎症反应，在缺血区释放大量炎症介质，引发神经细胞的损伤、坏死。有研究[19]表明，尼可地尔可明显抑制机体内皮细胞的凋亡及体内氧自由基的形成。本研究结果显示，对照组、干预组随自主循环恢复时间延长，脑组织含水量先升高后降低，最高点在24 h，均较假手术组高，且干预组各时点低于对照组。尼可地尔可能是通过降低机体炎症介质水平和抗氧化反应的发生，从而减轻脑组织含水量。当神经细胞M型钾离子通道开放时，会促使膜电位回到静息态而降低神经细胞的兴奋性，减少兴奋性神经递质谷氨酸的释放，降低钙内流，从而减轻脑水肿。

平均动脉压、脑灌注压、脑血流速度是评价脑血流动力学、脑灌注的重要指标，临床意义重大。本研究结果显示，对照组、干预组在自主循环恢复的不同时间点平均动脉压、脑灌注压、脑血流速度随时间延长而增加，均低于假手术组，且干预组高于对照组。研究显示，尼可地尔作为ATP敏感的钾离子通道开放剂，可以选择性地开放线粒体上的ATP敏感的钾离子通道，有效改善临床症状并预防缺血对心肌细胞的损伤,在降低心肌耗氧的同时，增加心肌的供氧量，改善心肌缺血[12～15]，提升平均动脉压，从而改善脑血流动力学指标。尼可地尔也可通过多种途径改善机体微循环阻力增加微循环血流量，减少粒细胞在微血管的集聚，降低微血管痉挛的发生率[20]，继而降低脑状动脉阻力，增加脑灌注压、脑血流速度。

本研究结果显示，对照组、干预组在自主循环恢复的不同时间点神经功能缺损评分均低于假手术组，且干预组高于对照组。对照组、干预组随自主循环恢复时间延长，神经功能缺损评分逐渐增加，提示大鼠的神经功能逐渐得到恢复。与平均动脉压、脑灌注压、脑血流速度变化趋势基本一致，提示随着脑组织有效血循环恢复，大鼠脑组织缺氧性改变逐渐改善，表明当机体发生缺血缺氧时，及时增加血流对脑组织功能的改善尤为重要。可见，尼可地尔静脉预注射可显著改善心肺复苏大鼠脑血流状况及神经功能。本研究样本量较少，是否适用于临床仍有待进一步研究。同时，尼可地尔的治疗作用具有一定的时间依赖性，即超过一定的时间窗，脑保护作用会减弱，而具体的治疗时间窗以及其是否具有剂量依赖性还需要进一步研究。

[1] 孙漓.复苏后综合征患者神经功能评估与脑复苏的现状[J].中国急救医学,2010,30(5):450-454.

[2] 钱会银,朱建良,邹勤华,等.治疗性低温对心脏骤停患者神经功能预后和存活率影响的Meta分析[J].中华急诊医学杂志,2015,24(9):1017-1022.

[3] 李国青,孟然,任长虹,等.间断性常压低氧后适应对慢性脑血流低灌注大鼠脑白质损伤和认知功能障碍的影响[J].中华老年心脑血管病杂志,2013,15(5):530-535.

[4] 王晶,章军建,杨英,等.丰富环境对慢性脑低灌注大鼠认知功能的恢复及脑血流代偿的影响[J].武汉大学学报(医学版),2013,34(3):325-329.

[5] 肖敏,刘菊英,吕军,等.兔模型心脏骤停标准的探讨[J].内科急危重症杂志,2011,17(3):147-150.

[6] 孟新科,张炜宁,张新征,等.救逆通瘀汤在心肺复苏自主循环恢复患者中的应用研究[J].中国急救医学,2010,30(6):495-498.

[7] 孙丽,郭瑜,任鹏程,等.七氟醚后处理对大鼠窒息性心脏骤停心肺复苏后全脑损伤的保护作用 [J].临床麻醉学杂志,2015,31(3):290-294.

[8] 曹志民,于海侠,檀立端,等.心脏骤停患者心肺复苏成功后利钠肽水平变化与预后关系的研究[J].中国循环杂志,2015,30(9):859-862.

[9] 曹志民,于海侠,任长安,等.血清B型钠尿肽与肌钙蛋白I水平变化在心脏骤停心肺复苏成功患者近期预后评估中的意义[J].广西医学,2015,37(9):1292-1294.

[10] 王媛婕,刘彦慧,廖瑞雪.丹参酮ⅡA对新生大鼠缺血缺氧性脑损伤后神经细胞凋亡的保护作用及机制研究[J].中国药理学通报,2015,31(3):443-444.

[11] 李霞,程江霞,鲍磊,等.右美托咪定对缺血缺氧性脑损伤新生大鼠脑组织中TNF-α、IL-1β、NGF、BDNF表达的影响[J].实用临床医药杂志,2016,20(1):13-15.

[12] 裴玮娜,谢瑞芹,崔炜,等.曲美他嗪与尼可地尔对经皮冠状动脉介入治疗相关心肌损伤干预作用的比较[J].中国循环杂志,2014,29(4):256-260.

[13] 陈峰,王爱玲,徐凤,等.尼可地尔对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用研究[J].安徽医科大学学报,2011,46(9):923-925.

[14] Hirose M, Takeishi Y, Nakada T, et al. Nicorandil prevents gαq-induced progressive heart failure and ventricular arrhythmias in transgenic mice[J]. PLoS One, 2012,7(12):e52667.

[15] Sahara M, Sata M, Morita T, et al. Nicorandil attenuates monocrotaline-induced vascular endothelial damage and pulmonary arterial hypertension[J]. PLoS One, 2012,7(3):e33367.

[16] 朝阳,顾国嵘,祝禾辰,等.不同降温方法对大鼠心肺脑复苏的作用[J].中华急诊医学，2007，7(16):716-720．

[17] 朱军,方向韶,符岳,等．窒息法与室颤法心肺复苏动物模型的比较研究[J].中华急诊医学杂志,2011,20(1):14-19.

[18] 涂建锋,蒋国平,江观玉.心脏骤停动物模型的动物和实验方法选择[J].中国病理生理杂志,2006,22(4):830-832．

[19] 邹祎,肖秀金,余泽洪,等．长期尼可地尔治疗对冠状动脉慢血流患者血管内皮功能和血清超敏C反应蛋白水平的影响[J].微循环学杂志,2012,22(2)：39-42.

[20] 邱炜炜,黄辉,袁彬,等.尼可地尔对CSF患者冠状动脉微循环及血流动力学的影响[J].海南医学院学报,2017,23(5):607-609.

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.38.010

R654.1

A

1002-266X(2017)38-0034-04

2017-05-18)