不同全麻藥物對體外循環患者氧化應激反應影響的比較

許德芳，余劍波，牟 戎，張 麗，王冰舒，周春晶，王 方（.天津醫科大學第四中心臨床學院麻醉科，天津市第四中心醫院麻醉科，天津 30040；.天津醫科大學南開臨床學院麻醉科，天津市南開醫院麻醉科，天津 30000）

論著

不同全麻藥物對體外循環患者氧化應激反應影響的比較

許德芳1,2，余劍波2，牟 戎1，張 麗1，王冰舒1，周春晶1，王 方1
（1.天津醫科大學第四中心臨床學院麻醉科，天津市第四中心醫院麻醉科，天津 300140；2.天津醫科大學南開臨床學院麻醉科，天津市南開醫院麻醉科，天津 300100）

目的：觀察不同麻醉方式對體外循環冠狀動脈搭橋術（CABG）患者圍術期氧化應激反應的影響。方法：擇期擬行體外循環下CABG術患者45例，隨機分為3組（每組15例）：丙泊酚組（P組）、依托咪酯組（E組）和七氟烷組（S組）。分別于麻醉前、手術切皮時、體外循環開始前、手術結束時、術后6、24、48、72 h（T0～7）記錄患者心率（HR）和平均動脈壓（MAP），并于T0、T4～7時取血測定過氧化物歧化酶（SOD）、過氧化氫酶（CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）含量。結果：3組患者在T5和T6時點SOD、CAT和GSH-Px活性均低于術前（P＜0.05）。S組在T7時點SOD和GSH-Px活性依然低于術前（P＜0.05）。E組和S組的SOD、CAT和GSH-Px活性在術后均不同程度低于P組（P＜0.05）。與E組相比，S組SOD、CAT和GSH-Px活性在術后有不同程度升高（P＜0.05）。結論：與七氟烷和依托咪酯相比較，丙泊酚能更好地對抗體外循環CABG術圍術期的氧化應激反應。

丙泊酚；七氟烷；依托咪酯；氧化應激；體外循環

體外循環（CPB）心內直視手術中，長時間的CPB非搏動性灌注、低溫以及血液稀釋等因素可造成機體產生強烈的刺激，導致氧化應激發生，從而造成圍術期重要組織器官損傷[1]。有研究表明丙泊酚、七氟烷均可有效抑制CPB后的炎癥反應，減輕心肌細胞損傷，且能維持血流動力學穩定[2-3]。依托咪酯全憑靜脈全麻可安全應用于大手術并減輕心臟抑制，且對血流動力學影響小[4]。張日英等[5]研究表明依托咪酯全憑靜脈復合全麻可安全用于重癥瓣膜手術，明顯減輕麻醉對心臟功能的抑制，對血流動力學影響小。張詩海等[6]研究表明，在CPB心臟手術中，丙泊酚具有麻醉和防止自由基損害的雙重功效。但依托咪酯、七氟烷是否也能在對抗體外循環患者圍術期氧化應激反應方面發揮作用尚不清楚，且缺乏與丙泊酚相比對體外循環手術患者氧化應激反應影響的系統研究。本研究擬探討丙泊酚、依托咪酯、七氟烷對體外循環患者圍術期氧化應激的影響，以期對臨床工作提供新策略。

1 資料和方法

1.1 研究對象與分組 2013年1月-2014年3月行體外循環冠狀動脈搭橋術（CABG）手術患者45例，性別不限，年齡46～64歲，體質量指數18～25 kg/m2，美國麻醉師協會（ASA）II或III級,紐約心臟病協會（NYHA）心功能分級II或III級。術前未使用抗氧化劑、糖皮質激素及免疫抑制劑。所有患者均排除術前存在嚴重腦血管疾病、肺部疾病、肝腎疾病或功能不全、糖尿病及感染性疾病以及再次CPB或手術者。將患者隨機分為丙泊酚組（P組）、依托咪酯組（E組）和七氟烷組（S組）3組（每組15例）。本研究經本院倫理委員會批準，所有患者或家屬均簽署知情同意。

1.2 麻醉方法 入室后監測心電圖（ECG）、心率（HR）、血氧飽和度（SPO2）、血壓（BP）、腦電雙頻譜指數（BIS）等。行撓動脈及頸內靜脈穿刺置管監測平均動脈壓（MAP）及中心靜脈壓（CVP）。麻醉誘導：靜脈注射咪達唑侖0.1～0.3 mg/kg、芬太尼4～6 μg/kg、順式阿曲庫銨0.15 mg/kg、丙泊酚1.5～2 mg/kg。肌肉松弛后氣管插管，后行機械通氣，PETCO235～45mmHg。麻醉維持：P組采用TCI丙泊酚，血漿靶濃度2～4 μg/mL，E組采用依托咪酯0.3～0.6 mg/（kg·h）。S組采用七氟烷（批號37181，丸石制藥株式會社，日本）6%濃度吸入，逐漸減至0.5%～2%維持麻醉，CPB前呼氣末七氟烷濃度為0.5%～1%,CPB中經氧合器吸入七氟烷,呼出七氟烷濃度為0.5%～1%。3組均靜脈輸注芬太尼2～3 μg/（kg·h)和順式阿曲庫銨（肌松監測下應用），BIS維持在 40～60。CPB管理采用Sarns7000CPB機（Sarns公司，美國），選用帶有獨立排氣口的膜式氧合器，采用非搏動性灌注，控制溫度為28～30℃。阻斷升主動脈后,經升主動脈根部間斷灌注冷氧合4∶1含血鉀停跳液 (停跳液采用改良St.Tomas液)。首次灌注量15～20 mmol/kg，心臟停跳后每20～30 min灌注1次,劑量減半。

CPB期間維持紅細胞壓積為20%～25%，CPB前維持MAP50～80 mmHg。CPB中如果MAP超過80 mmHg，給予靜脈麻醉藥依次為咪達唑侖0.05～0.1 mg/kg、芬太尼4～6 μg/kg。若低于50 mmHg，首先增加轉流量，而后給予去甲腎上腺素10～20 μg提高血壓。血管吻合后復溫，鼻溫32℃左右后開放升主動脈恢復冠狀動脈血液循環。CPB后采用魚精蛋白拮抗肝素。所有患者術后均帶氣管插管回ICU。

1.3 監測 用Drager麻醉監護儀連續監測ECG、 MAP、CBP、SPO2和鼻咽溫。七氟烷組加七氟烷呼氣末濃度。記錄CPB阻斷時間、主動脈阻斷時間和手術時間。

1.4 數據及標本收集、處理及測定 術前準確計算患者體質量（BMI），分別于麻醉前（T0）、手術切皮時（T1）、體外循環開始前（T2）、手術結束時（T3）、術后6 h （T4）、24 h（T5）、48 h（T6）、72 h（T7）記錄患者HR和MAP，并于T0、T4、T5、T6、T7從中心靜脈抽取靜脈血樣5 mL，即刻送檢驗科分離血清，嚴格按試劑盒要求檢測SOD、CAT和GSH-Px活性進行分析。

1.5 統計學分析 應用SPSS 11.0統計學軟件進行分析,計量資料以±s表示,組內比較采用重復測量設計方差分析和配對t檢驗，組間比較采用單因素方差分析。計數資料的比較采用χ2檢驗。P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 3組一般資料比較 3組患者年齡、BMI、性別、CPB阻斷時間、主動脈阻斷時間和體外循環最低鼻咽溫比較差異無統計學意義（P＞0.05），血流動力學及術中用藥情況比較3組患者HR和MAP比較差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.2 3組患者術中應用藥物情況 術中芬太尼總量比較無統計學意義（P＞0.05），應用血管活性藥例數比較無統計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 3組術中使用藥物情況比較Tab 1 Comparison of the drugs use during the operation among 3 groups

2.3 血清SOD、CAT和GSH-Px活性 3組患者在T5和T6時點SOD、CAT和GSH-Px活性均低于術前（P＜0.05）。E組患者在T7時點的SOD和CAT水平均明顯低于術前（P＜0.05）。而S組在T7時點SOD 和GSH-Px活性依然低于術前（P＜0.05）。與P組相比，E組和S組SOD活性在T4至T7均明顯降低（P＜0.05），E組CAT活性在T5和T6明顯降低（P＜0.05），S組CAT活性在T4至T5明顯降低（P＜0.05）。GSHPx活性在T4至T6均明顯降低（P＜0.05）。

與E組相比，七氟烷組SOD在T7明顯升高（P＜0.05），CAT在T4和T6時點明顯升高（P＜0.05），GSH-Px在T5、T6、T7明顯升高（P＜0.05）。見表2。

表2 不同時間血清SOD、CAT和GSH-Px活性比較Tab 2 Comparison of serum SOD,CAT and GSH-Px activity at different times

3 討論

本研究為獲得氧化應激的臨床模型，選擇同類體外循環手術，同一外科麻醉團隊，規范治療過程以排除其他因素的干擾。故本研究條件統一、穩定，具有可比性。氧化應激狀態是體內總活性氧的生成超過抗氧化系統防御能力的一種狀態，是組織器官缺血再灌注損傷的發病機制之一。由于CPB時導致部分臟器和組織處于相對缺血缺氧和低灌注狀態，以及CPB過程中應激反應、炎性反應等均可導致氧自由基大量產生，而氧自由基可以通過過氧化反應造成組織細胞損傷，其中主要的損害表現為細胞膜不飽和脂肪酸的過氧化反應，產生脂質過氧化物，進而造成生物膜結構受到嚴重損害，破壞機體內環境的穩定，造成重要臟器損傷，給患者的預后和術后恢復產生不良影響[7]。因此，保持術中氧供需平衡，維持重要器官血流和氧代謝率的關系至關重要。

正常人體有抗氧化酶系統，包括SOD、CAT和GSH-Px等，它們是組成生物保護體系的重要成分[8]，SOD主要清除超氧陰離子，H2O2、OH的清除主要通過過氧化氫酶和GSH-Px完成。CAT是造成抗脂質過氧化和神經元缺血后產生的自由基損害的重要因素之一。GSH-Px在對抗細胞內包括氧化性應激在內的各種傷害性刺激方面起重要作用。通過維持GSH的濃度，抗氧化劑能夠阻斷脂質過氧化作用發揮保護組織，減輕氧化損傷的作用[9]。

依托咪酯是短效靜脈全麻藥，對心血管系統影響小是其公認的優點之一，臨床上已用于全麻誘導，近年來隨著研究的深入，依托咪酯用于全憑靜脈全麻越來越受到關注，劉驥等[10]研究了靶控輸注依托咪酯全憑靜脈麻醉用于歷時3 h左右的開腹手術患者的麻醉，發現只要不是用于腎上腺皮質功能減退長時間手術的患者，依托咪酯仍是一種較好的靜脈麻醉維持藥。一直以來制約依托咪酯用于全麻靜脈維持的因素主要是其對腎上腺皮質功能的抑制作用[11]，但其對腎上腺皮質的抑制作用是短暫的一過性的[12]。張朝旭等[13]研究表明，依托咪酯對大鼠局灶性腦缺血再灌注損傷氧化應激反應有抵抗作用，從而保護腦缺血再灌注損傷。故本試驗設計依托咪酯組，觀察其可行性的同時比較其氧化應激水平以指導臨床麻醉方案。結果發現與丙泊酚組比較，其血流動力學和術后意識恢復方面差別無統計學意義，與張紅濤等[14]的研究結果一致。依托咪酯組T4-T7時點的SOD、CAT、GSH-Px活性均較術前明顯降低，說明依托咪酯能夠抑制圍術期的氧化應激反應，與吳敏等[15]的研究結果一致。

本試驗結果顯示，3組各時點的HR和MAP并無明顯差異，對血流動力學均無明顯影響。3組患者術后6 h SOD、CAT和GSH-Px活性均開始降低，并于術后24 h降至最低點，而后逐漸上升，至術后3 d仍未完全恢復至術前水平。這說明手術創傷能夠削弱SOD、CAT和GSH-Px水平，但在術后不同時點丙泊酚組抗氧化酶活性不同程度地高于依托咪酯組和七氟烷組，提示丙泊酚組地氧化應激反應更小，更適合在體外循環手術中應用。這可能與丙泊酚的化學結構相關。丙泊酚是一種含有酚環結構的脂溶性化合物，其化學結構與抗氧化2，6-二叔丁基對甲酚和內源性抗氧化劑維生素E相似。丙泊酚可與氧自由基反應，直接生成穩定的2，6-二異丙基苯氧基團，抑制了氧化應激引發的級聯反應。

綜上所述，本研究中丙泊酚、依托咪酯和七氟烷三者均可提供圍術期穩定的血流動力學，而丙泊酚在體外循環手術麻醉中具有較依托咪酯和七氟烷更強的抗氧化應激能力。

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（2014－11－11收稿）

Effect of different anesthesia on perioperative oxidative stress in patients with coronary artery bypass grafting

XU De-fang1,2，YU Jian-bo2，MU Rong1,ZHANG Li1，WANG Bing-shu1，ZHOU Chun-jing1，WANG Fang1
（1.Department of Anesthesiology，The Fourth Center Clinical College,Tianjin Medical University，The Fourth Center Hospital of Tianjin，Tianjin 300140，China；2.Department of Anesthesiology，The Nan Kai Clinical College of Tianjin Medical University,The Nan Kai Hospital of Tianjin,Tianjin 300100,China）

Objective：To observe effects of different anesthesia on perioperative oxidative stress in patients with coronary artery bypass grafting（CABG）operation.Methods：Forty five patients undergoing CABG operation with cardiopulmonary bypass were randomly divided into 3 groups（n=15）：propofol group（group P），etomidate group（group E）and sevoflurane group（group S）.At the times before anesthesia，incision，and CPB，by the end of operation，6，24，48，72 h after operation（T0-7），heart rate（HR）and mean arterial pressure （MAP）were recorded.At T0and T4to T7，the activity of superoxide dismutase（SOD）and catalase（CAT）were measured.Results：The activities of SOD，CAT and GSH-Px at T5and T6in 3 groups were lower than those at T0（P＜0.05）.The activities of SOD and GSH-Px at T7in group S were also lower than those at T0（P＜0.05）.Compared with group E and group S，the activities of SOD，CAT and GSH-Px were lower than group P in different degrees after the operation（P＜0.05）.Compared with group E，the activities of SOD，CAT and GSH-Px in group S were significantly increased after the operation in various degrees（P＜0.05）.Conclusion：Propofol may have better effect on oxidative stress of CABG.

propoful；sevoflurane；etomidate；oxidative stress；cardiopulmonary bypass

R614

A

1006-8147（2015）04-0328-04

許德芳（1982-），女，住院醫師，碩士在讀，研究方向:臨床麻醉；通信作者：余劍波,E-mail:jianboyu99@sina.com。