无白细胞含血心肌保护液对心肌的保护作用
作者：王 军 徐志云 王志农 梅 举 邹良健
单位：第二军医大学长海医院胸心外科，上海，200433
关键词：心肌保护液；白细胞
第二军医大学学报991243 白细胞和感染、再灌注损伤、器官移植的排斥反应密切相关。体外循环(CPB)时血液与大量人工物质接触，使血液中的补体激活，产生白细胞脱颗粒，大量氧自由基产生，释放花生四烯酸(AA)代谢产物，粒细胞微栓形成等[1]。主动脉阻断及开放过程中，心肌出现再灌注损伤，而这些损伤性物质的产生均起自白细胞。人们试图滤除激活的白细胞，从根本上解决激活白细胞的副作用，减轻或消除再灌注损伤。本研究通过应用白细胞滤过器(LDF)制成无白细胞含血心肌保护液，探讨了其对心肌的保护作用。
1 资料和方法
, 百拇医药 1.1 临床资料 随机选择20例择期行心脏瓣膜置换术的患者，分为对照组(未用LDF)10例，实验组(应用LDF)10例，两组患者一般临床资料无差别。全组患者采用芬太尼静注和异氟烷吸入的静吸复合麻醉，常规建立体外循环，采用Sarns 9000或Grmbro体外循环机，应用膜肺为Maxima或Terumo，预充液为乳酸林格液1 500～2 000 ml，血浆200～400 ml，海脉素(haemacel) 500 ml，肝素400 U/kg，CPB中激活全血凝固时间(ACT)维持在400～600 s，灌注流量为60～80 ml.kg-1.min-1，采用中度血液稀释(HCT为20%～25%)，中度低温(28～32℃)。心肌保护采用中度低温含血心肌保护方法[2]，实验组于心肌保护通路加用LDF，两组灌注方法、剂量、温度条件相同。实验组取滤过前后血液，测定应用LDF过滤前后白细胞、红细胞和血小板数目。于升主动脉阻断前5 min，升主动脉开放后30 min、1 h(通过Swan-Ganz导管)分别取右房静脉血5 ml，静置、离心后取上清液测定丙二醛(MDA)(改良八木国夫法)水平；心脏停跳前5 min、主动脉开放后30 min取右房心肌，用刀片修成0.5 mm3大小的六面体，置入2.5%心肌固定液，做电镜检查；CPB停止后立即检测持续左心功能，观察血流动力学的变化。
, 百拇医药
1.2 统计学处理 数据以
±s表示，组内以配对t检验，组间以未配对t检验分析。
2 结果
2.1 应用LDF前后血细胞的变化 过滤后白细胞滤除率为0.91±0.05(P<0.05)；红细胞滤除率为0.08±0.03 (P>0.05)；血小板滤除率为0.88±0.06(P<0.05)。
2.2 血清MDA的变化 对照组血清MDA由阻断前的(5.55±0.34) μmol/L增至(14.31±0.58) μmol/L (P<0.01)，1 h后升至(19.25±0.61) μmol/L；实验组由(4.98±0.56) μmol/L增至(7.69±0.21) μmol/L(P<0.05)，1 h后升至(8.75±0.26) μmol/L，两组MDA增高趋势相同，但实验组增高幅度明显低于对照组(P<0.05)。
, 百拇医药
2.3 心肌超微结构的变化 电镜显示主动脉阻断前全组患者心肌肌原纤维排列整齐，肌节、肌带清楚，线粒体形态、结构完整。主动脉开放后30 min可见线粒体电子密度降低，部分线粒体有肿胀、空泡化，核基本正常。电子密度扫描结果显示实验组较对照组降低幅度明显减少(P<0.05)。
2.4 血流动力学的变化 持续左心功能监测结果显示，术后左心功能实验组较对照组恢复佳，术后心排血量(CO)、心排血指数(CI)较对照组恢复快，实验组于4 h已经有所恢复，48 h已达术前水平，而对照组于24 h才有所恢复，两组CO、CI与体循环阻力(SVR)、肺循环阻力(PVR)的变化一致。
3 讨论
随着心肌保护研究的进展，目前已普遍采用含血心肌保护液进行灌注，但心肌缺血在所难免。本实验结果表明，CPB期间开放主动脉后MDA水平明显增高，表明由于CPB大量接触人工物质及主动脉的阻断、开放，产生大量的氧自由基，加重了心肌损伤。当通过LDF滤除白细胞后，实验组较对照组MDA的水平明显降低，说明滤除白细胞后能够明显减少氧自由基的产生，大大减轻了心肌再灌注损伤的程度，同时说明白细胞是参与组织低氧-复氧损伤的重要因素之一。CPB期间，激活的白细胞表面电荷发生变化，变形能力下降，易嵌于毛细血管网中，同时释放多种酶类、补体、脂质过氧化物等物质，参与再灌注损伤；术中冠状动脉血流阻断，心肌缺血、低氧，呼吸链中氧化酶受到抑制，产生大量超氧阴离子，血流恢复后，产生大量的氧自由基，心肌出现再灌注损伤[3～5]。有报道发现用含有白细胞的全血灌注，27%的毛细血管无血流通过，而用去白细胞的血液灌注，仅有1%的毛细血管阻塞[5]。通过滤除这些激活的白细胞，可从根本上简单地减轻或消除激活白细胞的副作用，减轻心肌再灌注损伤。本实验结果提示，通过滤除激活的白细胞还不能完全消除再灌注损伤，实验组MDA水平在升主动脉开放后仍有增高的趋势，说明尚有其他机制的参与，有待进一步研究。
, http://www.100md.com
LDF通过直接和间接的吸附方式，使激活的白细胞粘附于滤网上。我们采用的LDF可滤除白细胞达90%以上，性能良好，但血小板的滤除率也较高，这是需要进一步改良的地方。
实验结果表明，两组CO、CI与SVR、PVR的变化趋势一致，表明血流动力学的恢复与体肺循环的血管阻力有关，提示临床上在处理术后患者时，降低外周阻力是很重要的。一段局部缺血期后，通过控制再灌注条件及再灌注液成分对心肌活力与功能的保护，可明显加快术后心肌功能的恢复，因为白细胞分离介质的抑制和白细胞的减少能够减轻再灌注损伤，更加有利于术后心脏功能的恢复。
本研究表明，含血心肌保护液可提供心肌氧供，但不能减轻再灌注损伤，应用LDF可以明显减轻再灌注损伤，更有利于保护好心肌功能，加快了术后心肌功能的恢复。提示我们临床上通过控制再灌注条件及再灌注液成分可以更好地起到心肌保护的效果。
中图分类号 R 654.2 文章编号：0258-879X(1999)12-1045-02 文献标识码：B
, 百拇医药
作者简介：王军，男，1966年3月生，硕士，主治医师
参考文献
1 Ian C,Wilson MB,Joseph M, et al. Leucocyte depletion in a neonatal model of cardial surgery[J]. Ann Thorac Surg， 1993， 55(8):12
2 王 军，朱家麟，张宝仁，等. 不同温度含血心肌保护液的临床研究[J]. 第二军医大学学报，1997，18(1):66
3 Steurer G,Yang P,Rao V, et al. Acute myocardial infarction,reperfusion injury,and intravenous magnesium therapy:basic concepts and clinical implications[J]. Am Heart J， 1996， 132(2):478
4 Frank E,Schmidt JR,Malcolm J,et al.Leukocyte depletion of blood cardioplegia attenuates reperfusion[J]. Injury， 1996， 62(7):1691
5 Baker M. Free radicals reperfusion and cardiopulmonary bypass[J]. Perfusionnist， 1993，17(5):17
(1999-05-11收稿，1999-09-27修回), 百拇医药
单位：第二军医大学长海医院胸心外科，上海，200433
关键词：心肌保护液；白细胞
第二军医大学学报991243 白细胞和感染、再灌注损伤、器官移植的排斥反应密切相关。体外循环(CPB)时血液与大量人工物质接触，使血液中的补体激活，产生白细胞脱颗粒，大量氧自由基产生，释放花生四烯酸(AA)代谢产物，粒细胞微栓形成等[1]。主动脉阻断及开放过程中，心肌出现再灌注损伤，而这些损伤性物质的产生均起自白细胞。人们试图滤除激活的白细胞，从根本上解决激活白细胞的副作用，减轻或消除再灌注损伤。本研究通过应用白细胞滤过器(LDF)制成无白细胞含血心肌保护液，探讨了其对心肌的保护作用。
1 资料和方法
, 百拇医药 1.1 临床资料 随机选择20例择期行心脏瓣膜置换术的患者，分为对照组(未用LDF)10例，实验组(应用LDF)10例，两组患者一般临床资料无差别。全组患者采用芬太尼静注和异氟烷吸入的静吸复合麻醉，常规建立体外循环，采用Sarns 9000或Grmbro体外循环机，应用膜肺为Maxima或Terumo，预充液为乳酸林格液1 500～2 000 ml，血浆200～400 ml，海脉素(haemacel) 500 ml，肝素400 U/kg，CPB中激活全血凝固时间(ACT)维持在400～600 s，灌注流量为60～80 ml.kg-1.min-1，采用中度血液稀释(HCT为20%～25%)，中度低温(28～32℃)。心肌保护采用中度低温含血心肌保护方法[2]，实验组于心肌保护通路加用LDF，两组灌注方法、剂量、温度条件相同。实验组取滤过前后血液，测定应用LDF过滤前后白细胞、红细胞和血小板数目。于升主动脉阻断前5 min，升主动脉开放后30 min、1 h(通过Swan-Ganz导管)分别取右房静脉血5 ml，静置、离心后取上清液测定丙二醛(MDA)(改良八木国夫法)水平；心脏停跳前5 min、主动脉开放后30 min取右房心肌，用刀片修成0.5 mm3大小的六面体，置入2.5%心肌固定液，做电镜检查；CPB停止后立即检测持续左心功能，观察血流动力学的变化。
, 百拇医药
1.2 统计学处理 数据以
±s表示，组内以配对t检验，组间以未配对t检验分析。2 结果
2.1 应用LDF前后血细胞的变化 过滤后白细胞滤除率为0.91±0.05(P<0.05)；红细胞滤除率为0.08±0.03 (P>0.05)；血小板滤除率为0.88±0.06(P<0.05)。
2.2 血清MDA的变化 对照组血清MDA由阻断前的(5.55±0.34) μmol/L增至(14.31±0.58) μmol/L (P<0.01)，1 h后升至(19.25±0.61) μmol/L；实验组由(4.98±0.56) μmol/L增至(7.69±0.21) μmol/L(P<0.05)，1 h后升至(8.75±0.26) μmol/L，两组MDA增高趋势相同，但实验组增高幅度明显低于对照组(P<0.05)。
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2.3 心肌超微结构的变化 电镜显示主动脉阻断前全组患者心肌肌原纤维排列整齐，肌节、肌带清楚，线粒体形态、结构完整。主动脉开放后30 min可见线粒体电子密度降低，部分线粒体有肿胀、空泡化，核基本正常。电子密度扫描结果显示实验组较对照组降低幅度明显减少(P<0.05)。
2.4 血流动力学的变化 持续左心功能监测结果显示，术后左心功能实验组较对照组恢复佳，术后心排血量(CO)、心排血指数(CI)较对照组恢复快，实验组于4 h已经有所恢复，48 h已达术前水平，而对照组于24 h才有所恢复，两组CO、CI与体循环阻力(SVR)、肺循环阻力(PVR)的变化一致。
3 讨论
随着心肌保护研究的进展，目前已普遍采用含血心肌保护液进行灌注，但心肌缺血在所难免。本实验结果表明，CPB期间开放主动脉后MDA水平明显增高，表明由于CPB大量接触人工物质及主动脉的阻断、开放，产生大量的氧自由基，加重了心肌损伤。当通过LDF滤除白细胞后，实验组较对照组MDA的水平明显降低，说明滤除白细胞后能够明显减少氧自由基的产生，大大减轻了心肌再灌注损伤的程度，同时说明白细胞是参与组织低氧-复氧损伤的重要因素之一。CPB期间，激活的白细胞表面电荷发生变化，变形能力下降，易嵌于毛细血管网中，同时释放多种酶类、补体、脂质过氧化物等物质，参与再灌注损伤；术中冠状动脉血流阻断，心肌缺血、低氧，呼吸链中氧化酶受到抑制，产生大量超氧阴离子，血流恢复后，产生大量的氧自由基，心肌出现再灌注损伤[3～5]。有报道发现用含有白细胞的全血灌注，27%的毛细血管无血流通过，而用去白细胞的血液灌注，仅有1%的毛细血管阻塞[5]。通过滤除这些激活的白细胞，可从根本上简单地减轻或消除激活白细胞的副作用，减轻心肌再灌注损伤。本实验结果提示，通过滤除激活的白细胞还不能完全消除再灌注损伤，实验组MDA水平在升主动脉开放后仍有增高的趋势，说明尚有其他机制的参与，有待进一步研究。
, http://www.100md.com
LDF通过直接和间接的吸附方式，使激活的白细胞粘附于滤网上。我们采用的LDF可滤除白细胞达90%以上，性能良好，但血小板的滤除率也较高，这是需要进一步改良的地方。
实验结果表明，两组CO、CI与SVR、PVR的变化趋势一致，表明血流动力学的恢复与体肺循环的血管阻力有关，提示临床上在处理术后患者时，降低外周阻力是很重要的。一段局部缺血期后，通过控制再灌注条件及再灌注液成分对心肌活力与功能的保护，可明显加快术后心肌功能的恢复，因为白细胞分离介质的抑制和白细胞的减少能够减轻再灌注损伤，更加有利于术后心脏功能的恢复。
本研究表明，含血心肌保护液可提供心肌氧供，但不能减轻再灌注损伤，应用LDF可以明显减轻再灌注损伤，更有利于保护好心肌功能，加快了术后心肌功能的恢复。提示我们临床上通过控制再灌注条件及再灌注液成分可以更好地起到心肌保护的效果。
中图分类号 R 654.2 文章编号：0258-879X(1999)12-1045-02 文献标识码：B
, 百拇医药
作者简介：王军，男，1966年3月生，硕士，主治医师
参考文献
1 Ian C,Wilson MB,Joseph M, et al. Leucocyte depletion in a neonatal model of cardial surgery[J]. Ann Thorac Surg， 1993， 55(8):12
2 王 军，朱家麟，张宝仁，等. 不同温度含血心肌保护液的临床研究[J]. 第二军医大学学报，1997，18(1):66
3 Steurer G,Yang P,Rao V, et al. Acute myocardial infarction,reperfusion injury,and intravenous magnesium therapy:basic concepts and clinical implications[J]. Am Heart J， 1996， 132(2):478
4 Frank E,Schmidt JR,Malcolm J,et al.Leukocyte depletion of blood cardioplegia attenuates reperfusion[J]. Injury， 1996， 62(7):1691
5 Baker M. Free radicals reperfusion and cardiopulmonary bypass[J]. Perfusionnist， 1993，17(5):17
(1999-05-11收稿，1999-09-27修回), 百拇医药