磷酸肌酸钠预处理对止血带诱发肺损伤的影响

王丽影，周峰

（1.大连医科大学附属第二医院，辽宁 大连 116000；2.大连医科大学附属第二医院，辽宁 大连 116000）

止血带在1904年问世后便开始使用并获得了快速普及，目前广泛应用于四肢手术[1]，但长时间应用止血带的手术放松止血带后，血液循环恢复，局部组织和远端的器官则会发生缺血再灌注损伤。其中肺部是出现较早并且受累较重的器官[2]，磷酸肌酸钠作为一种外源性的能量合剂且还具有清除氧自由基的功能，是近年来临床上常用的药物，目前在临床上多用于心肌保护及充血性心衰的治疗[3]。研究表明除心肌缺血外，其对脑缺血再灌注损伤[4]及肾损伤[5]也有保护作用，但目前并没有研究证明磷酸肌酸钠对肺损伤的作用如何，本文章的目的主要是研究其在止血带使用后导致的肺损伤的变化情况。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取择期行下肢创伤骨科手术的患者48例，且年龄在30～50岁、ASA分级在Ⅰ～Ⅱ级之间，无吸烟史，无肺部疾病，无心脑血管疾病，随机分为对照组（A组）和磷酸肌酸钠组（B组），每组24例。两组患者一般情况组间比较差异无统计学意义，见表1。

表1 两组患者一般情况的对比（±s）Table 1 The general comparison of the two groups(±s)

表1 两组患者一般情况的对比（±s）Table 1 The general comparison of the two groups(±s)

止血带加压时间（min）65.02±18.65 68.36±16.84组别A组B组年龄(岁)37.97±11.64 37.28±9.82体质量（kg）63.1±8.92 65.2±7.83

1.2 方法 患者入室后均行心电图、心率、无创血压及血氧饱和度的监测，局麻下桡动脉穿刺置管用来监测术中有创动脉压及血样的采集。准备工作均完成后B组将磷酸肌酸钠2 g溶于100 ml 0.9%氯化钠中静脉滴注，而A组则用单纯的0.9%氯化钠100 ml代替。待100 ml液体滴尽后进行常规全麻诱导：依次静注依托咪酯0.25 mg/kg、咪达唑仑0.05 mg/kg、顺苯磺酸阿曲库铵0.2 mg/kg、舒芬太尼0.6 μg/kg。患者入睡后给予面罩加压通气辅助呼吸，待肌松完全后插入喉罩，连接麻醉机，调节呼吸参数，设定为潮气量8 ml/kg，呼吸频率12次/min，吸呼比为1︰2，并根据呼气末二氧化碳分压的数值来调整潮气量，使其维持在35～40 mmHg之间。诱导后患者持续静脉微量泵输注丙泊酚与瑞芬太尼，根据BIS值（诱导后维持在40～60之间）以及循环监测的情况来调节丙泊酚和瑞芬太尼的输注速度。手术结束后，停止静脉麻醉药物的输注，待患者完全清醒后拔除喉罩，送回病房。

1.3 术中动脉血的采集 在以下几个时间点分别采集动脉血3 ml：患者入室时（T1），松止血带后30 min（T2）以及拔除喉罩后出室前（T3）时。其中1 ml动脉血用于血气分析，剩余2 ml促凝后离心取上层血清于-80℃冰箱冷冻保存，后统一采用酶联免疫吸附法（ELISA）测定肺泡表面活性特异蛋白D（SP-D）。对动脉血气结果进行肺功能评估：氧分压（PaO2）、动脉血二氧化碳分压（PaCO2）、并依此计算肺泡气动脉血氧分压差PO2（A-a）以及呼吸指数（RI）。

1.4 统计学方法 使用SPSS 16.0软件进行统计分析，计量资料采用“±s”表示，组间比较采用t检验；以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组SP-D比较 从组内看，A组、B组不同时点间比较差异有统计学意义（P＜0.05），表现为T2时明显高于T1时，T3时明显高于T2时。从组间来看，在T1时，两组差异无统计学意义；在T2、T3时，两组比较差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组不同时间SP-D比较（±s）Table 2 Comparison of two groups at different time SP-D(±s)

表2 两组不同时间SP-D比较（±s）Table 2 Comparison of two groups at different time SP-D(±s)

注：与T1比较，aP＜0.05；与A组比较，bP＜0.05

B组（n=24）333.41±53.14 381.52±30.12ab 547.19±40.33ab项目T1 T2 T3 A组（n=24）354.13±39.58 413.61±47.70a 775.68±50.47a

2.2 两组血气分析比较 T2、T3时两组PaO2比较差异有统计学意义（P＜0.05），均表现为B组明显高于A组。两组T2时PaO2明显高于T1、T3时，差异有统计学意义（P＜0.05），T1与T3比较差异无统计学意义，见表3。从组间比较T1时，A组与B组PO（2A-a）、RI差异无统计学意义；T3时，A组PO2（A-a）、RI高于B组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表3 两组不同时间PaO2比较（±s）Table 3 Comparison of two groups at different time PaO2(±s)

表3 两组不同时间PaO2比较（±s）Table 3 Comparison of two groups at different time PaO2(±s)

注：与A组比较，aP＜0.05

项目T1 T2 T3 B组（n=24）86.36±4.24 410.21±49.76a 86.93±3.97a A组（n=24）85.93±4.29 367.64±40.90 83.36±3.10

表4 两组PO2（A-a）、RI比较（±s）Table 4 Two groups of PO2(A-a),RI comparison(±s)

表4 两组PO2（A-a）、RI比较（±s）Table 4 Two groups of PO2(A-a),RI comparison(±s)

注：与A组比较，aP＜0.05

指标PO2（A-a）T1T3 RI 27.00±3.48 23.60±4.56a 0.33±0.0 0.27±0.07a组别A组B组A组B组24.43±5.66 23.81±5.40 0.29±0.08 0.28±0.08

3 讨论

病理生理学上提到组织缺血再灌注损伤的起始环节是缺乏高能磷酸化合物[6]。在细胞缺血缺氧时，则为无氧代谢为主，而无氧代谢的产物在止血带放气再灌注后与合成ATP的原料一同进入血液循环，这又会导致高能磷酸盐化合物的再合成受到一定程度上的影响；脱偶联的氧化磷酸化诱导线粒体ATP的合成功能障碍，而线粒体的合成功能减弱会引起氧的利用率降低，则会增加氧自由基的生成，既往研究表明氧化应激是脑缺血再灌注损伤的机制之一[7]，同时无氧代谢产生的氧自由基能够氧化肺泡细胞膜的多不饱和脂肪酸，也是止血带导致继发性肺损伤的主要物质[8]。

以往研究表明止血带在使用了60～90分钟后，在释放止血带以后的6个小时仍然能够检测出肺部气体交换功能的损伤[9]。亲水性肺表面活性蛋白D（SP-D）是一种在我们的先天免疫防御系统中、适应性免疫应答的免疫调节中以及在体内表面活性剂磷脂的平衡中起重要作用的指标[10]。已有几项研究显示SP-D的在很多肺部疾病中有明显改变，如感染、急性呼吸窘迫综合征（ARDS）、急性肺损伤（ALI）、慢性阻塞性肺疾病（COPD）、哮喘和囊性纤维化。既往实验表明SPD的血清水平在肺损伤期间会明显增加。从表1可以看出A、B两组T2、T3时刻SP-D明显高于T1时刻，说明止血带放气后能量代谢紊乱及自由基等的产生已经诱导了肺损伤的发生。但A组与B组相比，B组的T2、T3时刻SP-D的含量明显低于A组，差异有统计学意义。这表示应用了磷酸肌酸钠以后肺部的受损较对照组中有明显的抑制作用。

磷酸肌酸钠（Creatine Phosphate Sodium，CPS）具有抗氧化，减少氧自由基产生，维持细胞内Ca2+稳态和改善微循环的功能。40年来深入的研究结果，提供足够的证据支持磷酸肌酸在细胞能量损伤的病理状况中的辅助使用，从而增加能量代谢[11]。同时它还可以抑制次黄嘌呤的形成，从而减少生产氧自由基[12]。既往研究验证了磷酸肌酸钠对心肌缺血、脑缺血以及肾损伤均能起到保护作用，而我们实验中的结果也表明了其对肺损伤的有效应用，这可能与其在缺血再灌注后及时供能和抑制自由基的生成有一定的关系。

同时观察动脉血气分析的相关指标，在我们的实验结果中得出T1、T2、T3时的PH值、PaO2及PaCO2均处于正常值范围之内。但经过对比发现在未使用磷酸肌酸钠组的T3时刻出现了PaO2较T1时刻低的情况，这说明止血带放气以后患者的肺部换气功能在一定程度上受到了影响；并且相比两组T3时刻，磷酸肌酸钠预处理组高于对照组，这也说明磷酸肌酸钠作用后患者的肺部换气功能得到了改善。PO2（A-a）是指是指肺泡PO2计算值和动脉PO2测量值之间的计算差，RI是用来评价呼吸功能降低的指标，以上两种指标均能够评价肺内气体交换功能是否正常，数值上升说明肺部气体交换功能受损。从我们的实验中得出，相比两组T3时，对照组的PO2（A-a）、RI高于磷酸肌酸钠预处理组，这也同时说明磷酸肌酸钠预处理对肺部换气功能受损有所改善。

综上所述，磷酸肌酸钠预处理可以改善止血带诱发的肺损伤，这可能与缺血再灌注后磷酸肌酸及时供能和抑制自由基的生成有一定的关系。

[1] Kam PC,Kavanagh R,Yoong FF.The arterial tourniquet：Pathophysiological consequences and anaesthetic implications[J].Anaesthesia,2001,56(6):534-545.

[2] 任志明,周峰,杨海涛.前列地尔对止血带诱发的肺换气功能损伤的影响[J].中国煤炭工业医学杂志,2013,9:15.

[3] Leventi A,Argyra E,Avraamidou A.Attenuation of Oxidative Stress Ischemic Preconditioning in an Experimental Model of Intra-abdominal Hypertension[J].J Invest Surg,2015,28:253-260.

[4] Tang LH,Xia ZY,Zhao B．Phosphocreatine preconditioning attenuates apoptosis in isehemia-reporfusion injury of rat brain[J]． J Biomed Bioteehnol,2011：107091．

[5] Li H,Thali RF,Smolak C,et al.Regulation of the creatinetransporterbyAMP-activatedproteinkinase in kidney epithelial cells[J].Am J Physiol Renal Physiol,2010,299:167-177.

[6] 陈主初,郭恒怡,王树人.病理生理学[M].北京：人民卫生出版社,2005:190-191.

[7] 廖梓亘,陈慧.红花注射液在大鼠脑缺血/再灌注损伤中抗氧化作用的研究[J].当代医学,2015,21(35):6

[8] Loanna Vasileiou,Konstantions Kalimeris,Tzortzis Nomikos,et al.Propofol Prevents Lung Injury FollowingIntestinalIschemia-Reperfusion[J].Journal of Surgical Research,2012,172:146-152.

[9] Lin L,Wang L,Bai Y.Pulmonary gas exchange impairment following tourniquet deflation:a prospective,single-blind clinical trial[J]. Orthopedics, 2010(33):3951.

[10]Holmskov U,Thiel S,Jensenius JC.Collections and ficolins:humoral lectins of the innate immune defense[J].Annu Rev Immunol,2003,21:547-578.

[11]Strumia E1,Pelliccia F,D'Ambrosio G.Creatine phosphate:pharmacological and clinical perspectives[J].AdvTher,2012,29(2):99-123.

[12]F Zhang,Z Xu,J Gao,et al.In vitro effect of manganesechlorideexposureonenergymetabolismand oxidative damage of mitochondria isolated from rat brain[J].Environmental Toxicology and Pharmacology,2008,26(2):232-236.