左西孟旦提高脂肪乳劑聯合腎上腺素解救布比卡因誘導的心臟停搏大鼠的存活率

南芙蓓，吳冰晶，董嬌嬌，夏云，Thomas J.Papadimos，徐旭仲

（1.溫州醫科大學附屬第一醫院 麻醉科，浙江 溫州 325015；2.美國俄亥俄州立大學醫學中心 麻醉科，俄亥俄州 哥倫布 43085）

·論 著·

左西孟旦提高脂肪乳劑聯合腎上腺素解救布比卡因誘導的心臟停搏大鼠的存活率

南芙蓓1，吳冰晶1，董嬌嬌1，夏云2，Thomas J.Papadimos2，徐旭仲1

（1.溫州醫科大學附屬第一醫院 麻醉科，浙江 溫州 325015；2.美國俄亥俄州立大學醫學中心 麻醉科，俄亥俄州 哥倫布 43085）

目的：觀察在脂肪乳劑聯合腎上腺素解救布比卡因誘導的大鼠心臟停搏時，左西孟旦對大鼠停搏心臟的復蘇效應。方法：成年雄性SD大鼠24只，隨機分為實驗組（n=12）和對照組（n=12）。建立大鼠布比卡因心臟驟停模型。常規大鼠心臟按壓，用脂肪乳聯合小劑量腎上腺素進行心肺復蘇，實驗組給予左西孟旦，對照組給予0.9%氯化鈉溶液進行復蘇。記錄2組大鼠成功復蘇例數、45 min復蘇末存活例數，記錄首次自主心跳時間、自主循環恢復時間及腎上腺素累計用量，記錄肺濕干比，平衡末、45 min末動脈血氣。結果：與對照組相比，實驗組大鼠生存率顯著高于對照組（P＜0.05），首次自主心跳時間和自主循環恢復時間實驗組顯著短于對照組（P＜0.05），腎上腺素累積用量實驗組顯著少于對照組，45 min末實驗組大鼠pH、血液堿剩余（BE）、PaCO2和PaO2顯著優于對照組（P＜0.05）。結論：在脂肪乳劑聯合腎上腺素解救布比卡因誘導的大鼠心臟停搏時，同時使用左西孟旦能加速大鼠心臟的復蘇，提高大鼠存活率。

布比卡因；心臟驟停；脂肪乳劑；腎上腺素；左西孟旦；心肺復蘇；大鼠

按照指南，脂肪乳劑聯合小劑量腎上腺素是目前復蘇長效酰胺類局麻藥所致心臟毒性有效的藥物聯合。我們的前期研究發現，脂肪乳劑聯合腎上腺素復蘇布比卡因導致的心臟停搏模型大鼠，其存活率只有73.3%[1]。因此，提高復蘇率仍然是目前臨床重要的焦點。左西孟旦是一種新型的鈣離子增敏劑，Gokahmetoglu等[2]報道在布比卡因誘導的心臟毒性模型中，左西孟旦聯合脂肪乳劑比單獨脂肪乳劑有更高的復蘇率。因此，本實驗在布比卡因誘導的心臟停搏模型中，以脂肪乳劑聯合小劑量腎上腺素為基礎治療，觀察左西孟旦對停搏心臟的復蘇作用。

1 材料和方法

1.1 實驗動物和分組 成年雄性SD大鼠24只，體質量300～350 g，由上海斯萊克實驗動物有限責任公司提供。隨機分為實驗組和對照組，每組12只。

1.2 實驗方法

1.2.1 動物準備：大鼠在實驗前禁食12 h，不禁飲。采用20%烏拉坦1 600 mg/kg腹腔注射麻醉。待動物麻醉后，分離氣管，切開置入18 G靜脈穿留置針（18 G和22 G，Introcan-W，B.Braun公司，馬來西亞）外套管，連接動物呼吸機（HX-300型，成都泰盟科技有限公司，中國）。呼吸參數設定：8 mL/kg，呼吸頻率80次/min，吸呼比為2∶3。開放左側頸外靜脈并置管用于輸注脂肪乳劑；開放右側股靜脈用于輸注布比卡因和搶救藥物；右側股動脈置管，連接生物信號采集處理系統（Medlab-U/4C051，南京美易科技有限公司，中國）。操作結束后，平衡15 min，使大鼠機體功能相對穩定，并記錄平衡末大鼠心率（HR）、收縮壓（SBP），隨后進入實驗干預階段。

1.2.2 停跳方案：在平衡末，測血氣，2%鹽酸布比卡因（批號100995995，Sigma有限公司，美國）15 mg/kg經右側股靜脈在15 s內注射完畢，大鼠心臟停跳，并記錄該時間點為0 min。

1.2.3 復蘇方案：大鼠心臟停跳后（0 min）立即在胸骨中下部實施300次/min的人工胸外按壓，直至自主循環恢復（restoration of spontaneous circulation，ROSC）或45 min末，按壓幅度保證胸骨下陷約1 cm。各組于停搏后立即注射20%長鏈脂肪乳劑（批號H19993197，華瑞制藥有限公司，中國無錫）負荷量5 mL/kg，15 s注射完畢，注射完畢后采用微量輸液泵（Graseby 3500，Graseby公司，英國）經頸外靜脈以1 mL/（kg·min）的速度維持輸注5 min。同時2組分別于長鏈脂肪乳劑負荷量后注射鹽酸腎上腺素（批號H12020526，天津金耀藥業有限公司，中國天津）2 μg/kg，隨后實驗組立即注射左西孟旦（批號H20100043，齊魯制藥有限公司，中國濟南）150 μg/kg（6 mL/kg），對照組注射0.9%氯化鈉溶液6 mL/kg。2組在藥物注射后若自主循環未恢復，則在藥物注射完畢后每隔2 min追加腎上腺素1 μg/kg，直至大鼠ROSC或45 min觀察期滿；若ROSC，則視為復蘇成功，停止心外按壓。復蘇成功后再次發生心臟停搏大鼠再次實施心肺復蘇操作，但不再用任何藥物。通過可調節電熱毯保持大鼠體溫維持在38～39 ℃。所有靜脈輸注藥物均由1位不參與后續動物復蘇的人員提前準備，雙盲給予的藥物只是在注射器上標注3（按搶救藥物順序是第3個給予藥物）。所有藥物在輸注前預熱至37 ℃。復蘇過程按照我們自己團隊的協作模式：操作者1負責脂肪乳劑及復蘇藥物的輸注；操作者2實施胸外按壓；操作者3在復蘇期維持氣道通暢，并評估收縮壓心率乘積（RPP）指標。實驗采取盲法，操作者均不知大鼠所處組別。實驗觀察45 min，45 min末處死大鼠。取大鼠右肺中葉，稱濕質量，后置于70 ℃烘箱中24 h，取出稱干質量，濕質量除以干質量所得的比值即為肺濕干比。

首次自主心電活動時間為大鼠心臟停搏至出現第一個自主心跳的時間；ROSC時間為心臟停搏至RPP超過基礎值20%并維持1 min的時間。

1.3 指標測定 ①記錄2組大鼠成功復蘇例數、死亡例數、復蘇成功后再死亡例數和45 min復蘇末存活例數。計算復蘇率、死亡率、復蘇后再死亡率和末期生存率。復蘇率=大鼠復蘇成功例數/大鼠總數；死亡率=大鼠死亡例數/大鼠總數；復蘇后再死亡率=復蘇后再死亡大鼠例數/大鼠總數；存活率=存活至45 min末的大鼠例數/大鼠總數。②全程記錄2組的SBP和HR。③記錄首次自主心跳時間、ROSC時間及腎上腺素累計用量。④平衡末和觀察期末的動脈血氣分析。

1.4 統計學處理方法 所有數據應用SPSS17.0統計軟件分析。計量資料以表示。計數資料以率表示。計量資料采用成組t檢驗，方差齊性者采用LSD法，方差不齊者采用Dunnett T3檢驗。非正態資料采用Kruskal-Wallis H驗方法。血流動力學參數采用重復測量方差分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 大鼠的體質量、血流動力學和血氣分析基礎值比較 見表1。2組間差異無統計學意義（P＞0.05）。

2.2 大鼠復蘇結果 實驗組和對照組各有12只和11只大鼠復蘇成功，復蘇率分別為100%和91.6%，2組間差異無統計學意義（P＞0.05）。復蘇后發生再死亡例數分別為0只和4只，對照組再死亡率顯著高于實驗組（P＜0.05）。45 min存活至末期的分別為12只和7只，存活率分別為100%和58.3%，實驗組復蘇末期存活率明顯高于對照組（P＜0.05）。

2.3 大鼠SBP和HR變化 2組大鼠SBP和HR差異無統計學意義（P＞0.05），血壓各時間點之間進行兩兩比較，可見2組2 min的SBP值差異有統計學意義（P＜0.05）。見圖1-2。

表1 2組大鼠的體質量、血流動力學和血氣分析基礎值（n=12，）

表1 2組大鼠的體質量、血流動力學和血氣分析基礎值（n=12，）

組別體質量（g）基礎血流動力學基礎血氣分析值SBP（mmHg）HR（次/min）RPPpHBEPaCO2PaO2實驗組321±12136±20409±46 56 588±12 4637.420±0.050-1.0±2.038.6±3.5321±103對照組320±12134±15406±4254 899±9 8357.396±0.027-1.0±2.036.8±2.5279±840

2.4 大鼠首次自主心跳時間和ROSC時間比較 實驗組和對照組的首次自主心跳恢復時間分別為（44± 13）s和（132±105）s；實驗組和對照組ROSC時間分別為（108±46）s和（313±177）s。實驗組首次自主心跳恢復時間和ROSC時間均顯著短于對照組（P＜0.05）。

2.5 腎上腺素累積用量 實驗組和對照組腎上腺素累計用量分別為（2.5±0.5）μg和（5.7±2.2）μg，實驗組顯著少于對照組（P＜0.05）。

2.6 觀察末期的動脈血氣分析 實驗組的pH值、PaO2顯著高于對照組（P＜0.01），而BE顯著低于對照組（P＜0.05），PaCO2顯著低于對照組（P＜0.01），見表2。

表2 2組觀察末期的動脈血氣分析比較（n=12，）

表2 2組觀察末期的動脈血氣分析比較（n=12，）

與對照組比：aP＜0.05，bP＜0.01

組別pHBEPaCO2PaO2實驗組7.410±0.040b-1.6±2.1a38.0±4.0b261±133b對照組7.110±0.260b-10.0±10.0 68.0±33.0117±777b

2.7 觀察末期肺濕干比 實驗組和對照組觀察末期肺干濕比分別為5.2±0.5、6.3±0.4，實驗組顯著低于對照組（P＜0.05）。

2.8 心肌血漿布比卡因濃度比較 實驗組和對照組心肌布比卡因濃度分別為（2 298±2 075）ng/g、（12 065±13 239）ng/g，2組差異有統計學意義（P＜0.05）。

3 討論

本研究建立大鼠布比卡因心臟驟停模型，觀察經典脂肪乳劑聯合腎上腺素作為基礎復蘇，增加左西孟旦對大鼠心臟停搏的復蘇效應。結果顯示，應用左西孟旦增加了布比卡因誘導的心臟驟停經典復蘇的存活率，減少ROSC時間，減少腎上腺素用量，減輕肺水腫，支持左西孟旦在脂肪乳劑聯合腎上腺素解救布比卡因所致心臟毒性中的治療作用。

圖1 2組大鼠SBP

圖2 2組大鼠HR

在Hiller等[3]報道的大鼠在體實驗中，脂肪乳劑之后給予大于10 μg/kg的腎上腺素會導致嚴重的肺水腫及酸中毒，對復蘇結果有害。而給予1 μg/ kg、2.5 μg/kg腎上腺素組最后的存活率相當，并且都大于10 μg/kg腎上腺素組。因此，在我們的實驗中，首次劑量選擇2 μg/kg腎上腺素。

在我們的團隊中，Liu等[4]報道布比卡因中毒導致的心臟停搏的離體心臟模型中，脂肪乳劑聯合腎上腺素復蘇后的血流動力學和冠脈流量均高于單純脂肪乳劑組。而腎上腺素作為搶救的一線藥物，對自主循環的恢復是必不可缺的。但Weinberg等[5]也曾報道布比卡因誘導的大鼠心臟停搏單獨使用腎上腺素可產生嚴重的肺水腫。我們的實驗也發現腎上腺素累積用量越多，肺水腫越嚴重，肺氧合功能越差，這與布比卡因抑制心肌、腎上腺素強力收縮外周血管導致急性左心衰有關，表現在肺濕干比增加與肺氧分壓降低。

左西孟旦是新型的強心藥，主要是通過鈣離子增敏使心肌收縮力顯著增強[6]，與其他強心藥比較，臨床使用中較少發生心律失常。Stehr等[7]報道左西孟旦能夠逆轉離體豚鼠羅哌卡因心肌毒性的負性肌力作用；Aittomaki等[8]等報道在體豬布比卡因誘導的心臟抑制實驗中，左西孟旦對血流動力學恢復作用明顯。這些文獻證明左西孟旦對局麻藥抑制的心臟存在強心作用。在我們的實驗中，2組大鼠在2 min時的SBP比較差異有統計學意義，這為實驗組首次心跳和ROSC的提早恢復提供條件。Leonardo等[9]調查發現心肌梗死后的左室功能不全的患者經皮冠狀動脈介入治療，顯示左西孟旦可以提高血流動力學參數，增加冠脈流量。Michaels等[10]報道左西孟旦能使冠脈流量增加，心肌灌注增加。另有文獻報道在急性心力衰竭的患者，左西孟旦能夠增加左室射血分數[11]。我們在布比卡因誘導的心搏停止復蘇模型中，采用標準心臟按壓、藥物脂肪乳劑和腎上腺素治療基礎上，輔助左西孟旦使得冠狀動脈血流量增加，從而使得心肌供血、供氧增加，同時血中的脂肪乳劑帶走更多心肌中的布比卡因，使心肌布比卡因濃度迅速下降，這也使得心臟能夠早期復跳。最近的報道在布比卡因誘導的心臟毒性模型中，左西孟旦聯合脂肪乳劑比單獨脂肪乳劑有更高的復蘇率[2]，這個動物布比卡因誘導心臟停搏復蘇的在體模型文獻也支持我們的觀點。

De Witt等[12]報道人為將貓的肺血管壓力升高到一定的水平后，應用左西孟旦能夠降低貓肺血管床的壓力。Morelli等[13]報道在急性呼吸窘迫綜合征的患者中應用左西孟旦，能夠降低心臟的后負荷。在布比卡因誘導的心臟毒性中，利用左西孟旦降低心臟前后負荷和擴張外周血管的作用來抵消腎上腺素的部分不良反應，減少后負荷和肺靜脈壓力，從而減少肺水腫和肺出血，我們實驗中，實驗組大鼠肺氣體交換功能顯著好于對照組。這可以解釋使用左西孟旦組的大鼠存活率較高。

本實驗的主要缺陷是沒有監測冠脈流量及壓力，這個指標對大鼠復蘇成功和存活較為重要。實驗沒有觀察左西孟旦的劑量-復蘇效應關系，所以左西孟旦的劑量方案未必為最佳。

總之，我們的結果表明在大鼠布比卡因誘導的心臟停搏復蘇模型中，左西孟旦增強脂肪乳劑和腎上腺素聯合治療的存活率，大鼠的ROSC早，肺水腫和代謝障礙較輕。

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（本文編輯：吳健敏）

Levosimendan improves survival rate in lipid-epinephrine based resuscitation in a rat model of bupiva-

caine-induced cardiac arrestNAN Fubei1, WU Bingjing1, DONG Jiaojiao1, XIA Yun2, Thomas J.Papadimos2, XU Xuzhong1. 1.Department of Anesthesiology, the First Affiliated Hospital of Wenzhou Medical University, Wenzhou, 325015; 2.Department of Anesthesiology, the Medical Center of the Ohio State University, Columbus, 43085

Objective: To observe the effect of levosimendan on resuscitation using lipid combined with epinephrine in a rat model of bupivacaine-induced cardiac arrest. Methods: Twenty-four adult SD male rats were randomly divided into two groups: lipid in combination with both epinephrine and levosimendan (LLE, n=12) or lipid in combination with epinephrine (LE, n=12). Bupivacaine was injected intravenously to establish a rat model of cardiac arrest. Then regular external chest compression was started, and lipid emulsion combined with a small dose of epinephrine resuscitation was used for resuscitation. Additionally, the experimental group was treated with levosimendan, when the control group was given 0.9% sodium chloride. As our primary outcome was the survival rate at 45 mins, cases of successful resuscitation and rats survived to 45 mins were recorded. Besides, the time to the first heart beat and restoration of spontaneous circulation (ROSC), the amount of epinephrine, the wet to dry ratio of the lung, and the arterial blood gas data at the end of the balance period and at 45 min were also calculated. Results: The survival rate at 45 min in the LLE group was higher than that in the LE group (P＜0.05). The time to the first heart beat and ROSC in the LLE group was shorter than that in the LE group (P＜0.05). The amount of epinephine in LLE group was less than that in the LE group (P＜0.05). The arterial blood gas data such as PH, BE, PaCO2and PaO2in the LLE group were all better than those in the LE group at 45 mins (P＜0.05). Conclusion: In the rat model of lipid-epinephrine based resuscitation from bupivacaine-induced cardiac arrest, the combination with levosimendan improves the survival rate and accelerates the recovery.

bupivacaine; cardiac arrest; lipid emulsion; epinephrine; levosimendan; cardiopulmonary resuscitation; rats

R614

A

10.3969/j.issn.2095-9400.2015.08.003

2015-01-05

國家自然科學基金資助項目（81470419）。

南芙蓓（1988-），女，浙江樂清人，碩士生。

徐旭仲，教授，主任醫師，碩士生導師，Email：xuzhong@263.net。