两种心脏停跳液对心肌保护作用的血清酶学研究
作者：袁师敏 朱朗标 李功宋 张茂合 李伯君 杨建安 王加利
单位：100853 北京,中国人民解放军总医院心血管外科
关键词：
940121.htm 体外循环围手术期血清酶学的动态观察及其在特定时间内心肌酶的累积释放量均可反映心肌损伤的程度，是比较心肌保护措施优劣的可靠指标[1]。另外，血清酶学的动态观察对于判断病情预后具有重要意义。我们对冷晶体停跳液和温血停跳液两种心肌保护条件下的瓣膜外科围手术期血清肌酸磷酸激酶(CPK)及其同功酶(CPK-2)作对比分析，并讨论两种停跳液的心肌保护效果。
对象和方法
一、对象
1992年9月～1993年1月，我们选择20例拟做心脏直视手术的心脏瓣膜病患者，随机分为两组，每组10例。在瓣膜置换术中，一组采用低温体外循环加冷晶体停跳液(St、Thomas医院液)间断灌注的心肌保护方法(简称低温组)，另一组采用常温体外循环加温血停跳液持续灌注的心肌保护方法(简称常温组)。两组均为男4例，女6例。平均年龄：低温组43.4±1.9岁，常温组40.0±2.7岁。平均体重：低温组54.1±2.lkg，常温组552±4.4kg。低温组10例均为风湿性心脏病患者，常温组中9例为风湿性心脏病，l例为先天性心脏病、主动脉瓣穿孔合并室间隔缺损、右心室流出道狭窄。两组均为7例单瓣置换，3例双瓣置换。
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二、手术方法
息者均取仰卧位，采用静脉复合麻醉。全身肝素化后，主动脉及上、下腔静脉插管，建立全身体外循环。连续监测肛温。低温组降温至22C～27℃(24.8±0.4℃)，常温组维持在35C～36℃(平均35.5±0.2℃，P<0.0I)。两组体外循环灌注压均控制在12kPa(90mmHg)以上，同时灌注流量分别为每分钟40～90ml/kg和50～100ml/kg。二尖瓣置换术采用右心房一房间隔人路，主动脉瓣置换术采用主动脉根部横切口。
三、停跳液的管理
停跳液的管理主要有顺行灌注(简称顺灌)和经冠状窦逆行灌注(简称逆灌)两种方法。顺灌即在主动脉根部插入灌注针灌注停跳液，或在主动脉手术中，经冠状动脉口直接插入灌注导管灌注停跳液。逆灌是主动脉阻断前经右心房荷包缝线，将灌注导管插入冠状窦3～5cm，以备阻断循环后灌注停跳液。
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术中我们根据需要，低温组均采用冷晶体停跳液顺灌。阻断循环后停跳液初始灌注量为10-15ml/kg，5分钟内灌完，以后每隔20分钟灌注1次，每次灌注量为5ml/kg。
常温组均采用持续温血灌注，其中8例采用顺灌，2例采用顺灌和逆灌相结合的方法。顺灌和逆灌相结合的方法具体是，阻断主动脉后，立即经主动脉根部灌入温血停跳液，通常顺灌30秒钟可使心脏停搏，然后打开右心房，经冠状窦插管持续灌往停跳液。停跳液灌注流量是根据巴黎“La Roseraie”欧洲医院心血管外科设计的方法，由血流量和瞬时血钾浓度直接查表，其结果即为停跳液钾溶液的即时灌注流量。一般按钾溶液初始量灌注停跳液使心脏停博后维持灌注1分钟，改为维持量持续灌注。
四、采血方法
每例息者采血16次，时相为：麻醉诱导后，转流5分钟，开放主动脉前，开放主动脉后5、15、30分钟和1、2、3、个8、12小时及1、2、3、5天。每次采取动脉血3ml，血标本2000r/min离心5分钟，取血清立即测定或保存于-27C冰箱中不超过48小时。
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五、CPK活力测定
采用CK-NAC试剂盒(Beckman公司)和7l50型自动生化分析仪在340nm，30C条件下测定。
六、CPK一2活力测定
采用Parogan琼脂凝胶电泳试剂盒(Beckman公司)测定，电泳后用光密度计扫描，得出CPK～2相对百分比，乘以CPK总活力，即为CPK一2的绝对活力。
七、血清酶累积释放量计算方法
根据时间-活性曲线面积计算方法(梯形法)[2]，以Casiofx-4000P专用计算器计算出血清酶的累积释放量，比较两组之间各酶累积释放量的差异。
设血清酶测定的次序为i，则i依次等于0，1，2，……n。
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各次采血距开放主动脉的时间为t(单位：小时)，则ti依次等于t0，t1,t2,……tn在曲边梯形所在区间[a,b]上，各分点的关系为
a＝t0
各次血清酶活力(单位：U/L)为E(ti)，则E(i)依
从血循环中消失的部分酶活力忽略不计，据此可计算出每患者一定时间内酶释放出的总活力。
八、观察指标
(1)CPK动态变化；(2)CPK-2及其占总CPK的百分比(CPK一2/CPK)的动态变化；(3)开放循环120小时内血清CPK和开放循环4小时内血清CPK-2的累积释放量。
九、统计方法
, 百拇医药 采用两个算术平均数之间的显著性检验(Student t检验)。
结 果
低温组血清CPK于开放循环前升高，开放循环后24小时达高峰，48小时开始下降，120小时恢复正常。常温组血清CPK于开放循环前升高，开放循环后12小时达高峰，然后立即下降，120小时恢复正常。常温组开放循环后5分钟、3、8、12小时CPK活力显著高于低温组(附表)。两组峰值差异有显著意义(446±58，307±39，P<0.05)。
附表 两组开放循环后血清CPK活性测定值(
±S,U/L) 组别
术后时间
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5min
3h
8h
12h
常温
210±28
401±60
446±52
446±58
低温
119±16
257±8
283±39
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285±23
P
<0.05
<0.05
<0.05
<0.05
低温组血清CPK-2于开放循环前开始升高，开放循环后2小时达高峰，3小时开始下降，120小时恢复正常。常温组血清CPK-2于开放循环后15分钟开始升高，4小时达高峰，8小时开始下降，120小时恢复正常。开放循环4小时常温组酶活力大于低温组(41±7，28±4，P<0.05)，两组峰值差异无显著意义。两组CPK-2/CPK均在开放循环2小时达高峰，然后缓慢下降，两组均于开放循环48小时接近正常水平，组间及峰值之间差异均无显著意义。
常温组血清CPK开放循环120小时内的累积释放量显著大于低温组(9 989± 2 333，6741±957)P<0.05)；而CPK-2开放循环4小时内的两组累积释放量差异无显著意义(541±98，393±61，P>0.05)。
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讨 论
木研究结果表明，血清CPK总趋势是常温组高于低温组。我们认为这可能是由于常温状态下，转流期间周围组织脏器灌注流量大于低温组，但仍低于正常，因此不能提供周围组织脏器以充分的氧和底物，使之相对缺血缺氧，导致较低温组严重的再灌注损伤，心脏非特异性酶(包括CPK)释放入血增多。
使酶活力增高的主要因素是开心术本身对心肌组织的直接创伤。心脏术中缝置荷包线、腔静脉插管、心房和心室壁切开显露及其他操作更可直接损伤心肌，使心肌细胞内酶释放人血[3]。麻醉、低温、停止循环及其他血液动力学的改变也可导致血清酶活性升高心脏除颤复苏，同样可使酶活力上升[2]。正常人血清CPK-2约占CPK总活性的l%以下，通常方法不易测出。多数情况下，CPK-2在心脏手术进行中开始升高，术后4小时达峰值，平均持续34+4小时，术后第1周内降至术前水平[3]。sylven等[4]观察到，开放循环后4小时，多数患者血清CPK-2和CPK浓度曲线显示出一个CPK一2/CPK比值峰值，认为这种峰值是心肌释放酶入血所形成，是术中心脏停搏期间心肌缺血、缺氧致心肌损伤，酶释放后在心内聚积，开放循环后CPK急剧进入体循环而产生而且可能被缺氧心肌再灌注过程而加强。故提出开放循环5小时内可用连续时间一酶活性曲线系列分析法确定手术时CPK-2的释放量。Sylven还观察到，在开放循环后约24小时，再次出现-CPK-2/CPK峰值，认为是由骨骼肌释放的。Seguin等[5]报道40例心脏手术患者CPK-2于术后2小时升高，4小时达高峰。我们的结果与文献报道相符。
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本研究结果显示：两组CPK-2峰值无显著性差异，开放循环4小时CPK-2累积释放量差异亦无显著意义。而常温组血清CPK显著高于低温组。故从血清酶学角度讲，两种心肌保护措施，其效果无显著差异。另一方面也反映了心内白视手术中，温血停跳液不利于保护周围组织脏器。
参考文献
1Davids HA、Hermcns WTH.Hollaar L，et al Extent of myocardial damage after open～heart surgery assessed from serial plasm enzyme levels in either of two periods (1975and1980)Br Heart J，1982，47 ：l67
2方积乾，定积分及其应用见：方积乾主编*高等数学，第2 版北京：人民卫生出版社.1992：143-176
, 百拇医药
3 KutsaI A，Saydam GS，YuceI D，et aL Changes in the se- rum levels of CK-MB，LDH，LDH，SGOT and myoglobin due to cardiac surgery J Cardiovasc Surg。 1991,32：516
4 Sylven JCH，Bomnm v，lvert T，et aL Myocardial and non-myocardial release of myoglobin and creatine kinase MB following cardiac operations with hypothermic potassium cardioplegia Cardiovasc Res，1982，16：15L
5 Seguin J，Saussine M，Ferriere M，et al.Comparison of rnyoglobin and creatine kinase MB levcls in the evalution of myocardial injury after cardiac operations J Thorac Cardiovasc Surg，1988，95 ：294
(收稿：1993-05-07 修回：1993-08-16), 百拇医药
单位：100853 北京,中国人民解放军总医院心血管外科
关键词：
940121.htm 体外循环围手术期血清酶学的动态观察及其在特定时间内心肌酶的累积释放量均可反映心肌损伤的程度，是比较心肌保护措施优劣的可靠指标[1]。另外，血清酶学的动态观察对于判断病情预后具有重要意义。我们对冷晶体停跳液和温血停跳液两种心肌保护条件下的瓣膜外科围手术期血清肌酸磷酸激酶(CPK)及其同功酶(CPK-2)作对比分析，并讨论两种停跳液的心肌保护效果。
对象和方法
一、对象
1992年9月～1993年1月，我们选择20例拟做心脏直视手术的心脏瓣膜病患者，随机分为两组，每组10例。在瓣膜置换术中，一组采用低温体外循环加冷晶体停跳液(St、Thomas医院液)间断灌注的心肌保护方法(简称低温组)，另一组采用常温体外循环加温血停跳液持续灌注的心肌保护方法(简称常温组)。两组均为男4例，女6例。平均年龄：低温组43.4±1.9岁，常温组40.0±2.7岁。平均体重：低温组54.1±2.lkg，常温组552±4.4kg。低温组10例均为风湿性心脏病患者，常温组中9例为风湿性心脏病，l例为先天性心脏病、主动脉瓣穿孔合并室间隔缺损、右心室流出道狭窄。两组均为7例单瓣置换，3例双瓣置换。
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二、手术方法
息者均取仰卧位，采用静脉复合麻醉。全身肝素化后，主动脉及上、下腔静脉插管，建立全身体外循环。连续监测肛温。低温组降温至22C～27℃(24.8±0.4℃)，常温组维持在35C～36℃(平均35.5±0.2℃，P<0.0I)。两组体外循环灌注压均控制在12kPa(90mmHg)以上，同时灌注流量分别为每分钟40～90ml/kg和50～100ml/kg。二尖瓣置换术采用右心房一房间隔人路，主动脉瓣置换术采用主动脉根部横切口。
三、停跳液的管理
停跳液的管理主要有顺行灌注(简称顺灌)和经冠状窦逆行灌注(简称逆灌)两种方法。顺灌即在主动脉根部插入灌注针灌注停跳液，或在主动脉手术中，经冠状动脉口直接插入灌注导管灌注停跳液。逆灌是主动脉阻断前经右心房荷包缝线，将灌注导管插入冠状窦3～5cm，以备阻断循环后灌注停跳液。
, 百拇医药
术中我们根据需要，低温组均采用冷晶体停跳液顺灌。阻断循环后停跳液初始灌注量为10-15ml/kg，5分钟内灌完，以后每隔20分钟灌注1次，每次灌注量为5ml/kg。
常温组均采用持续温血灌注，其中8例采用顺灌，2例采用顺灌和逆灌相结合的方法。顺灌和逆灌相结合的方法具体是，阻断主动脉后，立即经主动脉根部灌入温血停跳液，通常顺灌30秒钟可使心脏停搏，然后打开右心房，经冠状窦插管持续灌往停跳液。停跳液灌注流量是根据巴黎“La Roseraie”欧洲医院心血管外科设计的方法，由血流量和瞬时血钾浓度直接查表，其结果即为停跳液钾溶液的即时灌注流量。一般按钾溶液初始量灌注停跳液使心脏停博后维持灌注1分钟，改为维持量持续灌注。
四、采血方法
每例息者采血16次，时相为：麻醉诱导后，转流5分钟，开放主动脉前，开放主动脉后5、15、30分钟和1、2、3、个8、12小时及1、2、3、5天。每次采取动脉血3ml，血标本2000r/min离心5分钟，取血清立即测定或保存于-27C冰箱中不超过48小时。
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五、CPK活力测定
采用CK-NAC试剂盒(Beckman公司)和7l50型自动生化分析仪在340nm，30C条件下测定。
六、CPK一2活力测定
采用Parogan琼脂凝胶电泳试剂盒(Beckman公司)测定，电泳后用光密度计扫描，得出CPK～2相对百分比，乘以CPK总活力，即为CPK一2的绝对活力。
七、血清酶累积释放量计算方法
根据时间-活性曲线面积计算方法(梯形法)[2]，以Casiofx-4000P专用计算器计算出血清酶的累积释放量，比较两组之间各酶累积释放量的差异。
设血清酶测定的次序为i，则i依次等于0，1，2，……n。
, 百拇医药
各次采血距开放主动脉的时间为t(单位：小时)，则ti依次等于t0，t1,t2,……tn在曲边梯形所在区间[a,b]上，各分点的关系为
a＝t0
各次血清酶活力(单位：U/L)为E(ti)，则E(i)依
从血循环中消失的部分酶活力忽略不计，据此可计算出每患者一定时间内酶释放出的总活力。
八、观察指标
(1)CPK动态变化；(2)CPK-2及其占总CPK的百分比(CPK一2/CPK)的动态变化；(3)开放循环120小时内血清CPK和开放循环4小时内血清CPK-2的累积释放量。
九、统计方法
, 百拇医药 采用两个算术平均数之间的显著性检验(Student t检验)。
结 果
低温组血清CPK于开放循环前升高，开放循环后24小时达高峰，48小时开始下降，120小时恢复正常。常温组血清CPK于开放循环前升高，开放循环后12小时达高峰，然后立即下降，120小时恢复正常。常温组开放循环后5分钟、3、8、12小时CPK活力显著高于低温组(附表)。两组峰值差异有显著意义(446±58，307±39，P<0.05)。
附表 两组开放循环后血清CPK活性测定值(
±S,U/L) 组别术后时间
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5min
3h
8h
12h
常温
210±28
401±60
446±52
446±58
低温
119±16
257±8
283±39
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285±23
P
<0.05
<0.05
<0.05
<0.05
低温组血清CPK-2于开放循环前开始升高，开放循环后2小时达高峰，3小时开始下降，120小时恢复正常。常温组血清CPK-2于开放循环后15分钟开始升高，4小时达高峰，8小时开始下降，120小时恢复正常。开放循环4小时常温组酶活力大于低温组(41±7，28±4，P<0.05)，两组峰值差异无显著意义。两组CPK-2/CPK均在开放循环2小时达高峰，然后缓慢下降，两组均于开放循环48小时接近正常水平，组间及峰值之间差异均无显著意义。
常温组血清CPK开放循环120小时内的累积释放量显著大于低温组(9 989± 2 333，6741±957)P<0.05)；而CPK-2开放循环4小时内的两组累积释放量差异无显著意义(541±98，393±61，P>0.05)。
, http://www.100md.com
讨 论
木研究结果表明，血清CPK总趋势是常温组高于低温组。我们认为这可能是由于常温状态下，转流期间周围组织脏器灌注流量大于低温组，但仍低于正常，因此不能提供周围组织脏器以充分的氧和底物，使之相对缺血缺氧，导致较低温组严重的再灌注损伤，心脏非特异性酶(包括CPK)释放入血增多。
使酶活力增高的主要因素是开心术本身对心肌组织的直接创伤。心脏术中缝置荷包线、腔静脉插管、心房和心室壁切开显露及其他操作更可直接损伤心肌，使心肌细胞内酶释放人血[3]。麻醉、低温、停止循环及其他血液动力学的改变也可导致血清酶活性升高心脏除颤复苏，同样可使酶活力上升[2]。正常人血清CPK-2约占CPK总活性的l%以下，通常方法不易测出。多数情况下，CPK-2在心脏手术进行中开始升高，术后4小时达峰值，平均持续34+4小时，术后第1周内降至术前水平[3]。sylven等[4]观察到，开放循环后4小时，多数患者血清CPK-2和CPK浓度曲线显示出一个CPK一2/CPK比值峰值，认为这种峰值是心肌释放酶入血所形成，是术中心脏停搏期间心肌缺血、缺氧致心肌损伤，酶释放后在心内聚积，开放循环后CPK急剧进入体循环而产生而且可能被缺氧心肌再灌注过程而加强。故提出开放循环5小时内可用连续时间一酶活性曲线系列分析法确定手术时CPK-2的释放量。Sylven还观察到，在开放循环后约24小时，再次出现-CPK-2/CPK峰值，认为是由骨骼肌释放的。Seguin等[5]报道40例心脏手术患者CPK-2于术后2小时升高，4小时达高峰。我们的结果与文献报道相符。
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本研究结果显示：两组CPK-2峰值无显著性差异，开放循环4小时CPK-2累积释放量差异亦无显著意义。而常温组血清CPK显著高于低温组。故从血清酶学角度讲，两种心肌保护措施，其效果无显著差异。另一方面也反映了心内白视手术中，温血停跳液不利于保护周围组织脏器。
参考文献
1Davids HA、Hermcns WTH.Hollaar L，et al Extent of myocardial damage after open～heart surgery assessed from serial plasm enzyme levels in either of two periods (1975and1980)Br Heart J，1982，47 ：l67
2方积乾，定积分及其应用见：方积乾主编*高等数学，第2 版北京：人民卫生出版社.1992：143-176
, 百拇医药
3 KutsaI A，Saydam GS，YuceI D，et aL Changes in the se- rum levels of CK-MB，LDH，LDH，SGOT and myoglobin due to cardiac surgery J Cardiovasc Surg。 1991,32：516
4 Sylven JCH，Bomnm v，lvert T，et aL Myocardial and non-myocardial release of myoglobin and creatine kinase MB following cardiac operations with hypothermic potassium cardioplegia Cardiovasc Res，1982，16：15L
5 Seguin J，Saussine M，Ferriere M，et al.Comparison of rnyoglobin and creatine kinase MB levcls in the evalution of myocardial injury after cardiac operations J Thorac Cardiovasc Surg，1988，95 ：294
(收稿：1993-05-07 修回：1993-08-16), 百拇医药