老年全麻患者術后血漿硫化氫水平與術后認知功能障礙的關系*

何慶標，黃 威,王育明，詹長春

(武警廣東省總隊醫(yī)院麻醉科，廣東 廣州 510507)

隨著外科手術及麻醉技術的日益提高，老年患者術后死亡率及嚴重神經(jīng)系統(tǒng)并發(fā)癥的發(fā)生率已明顯下降，但術后認知功能障礙(POCD)依然是老年患者術后的主要并發(fā)癥[1]。近年來，關于POCD的發(fā)病機制研究甚多，曾有過相當多的學說，目前仍不清楚。H2S是一種新型的氣體信號分子，對神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)具有重要作用。血漿H2S可能是通過影響海馬長時程形成及突觸活動、抗氧化的神經(jīng)保護作用以及降低腦血管張力等機制發(fā)揮保護作用[2]。有研究報道[3]H2S在腦缺血-再灌注損傷、Alzheimer病等的發(fā)病中起重要作用，但與POCD發(fā)生是否有關系卻鮮有報道。本研究擬探討體外循環(huán)(CPB)心臟瓣膜置換術后H2S水平的變化與術后早期認知障礙發(fā)生的關系，為臨床提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究已獲得我院倫理委員會的批準，所有患者及家屬都已經(jīng)簽署了知情同意書。選擇2016-07—2016-11間在我院外科擇期全麻手術老年患者60例，男34例，女26例；年齡65～80歲，體重指數(shù)為18～28 kg/m2；ASA分級Ⅱ或Ⅲ級，NYHA分級Ⅱ或Ⅲ級，EF>40%。手術種類分為：普外科24例，胸外科11例，骨科25例。術后根據(jù)是否發(fā)生POCD，將病人分成2組：POCD組和非POCD組。排除標準：(1)術前蒙特利爾認知評估(MoCA)評分<26分，(2) 有神經(jīng)系統(tǒng)病史：腦梗死、腦出血或有腦卒中后遺癥患者；(3)心、肺、腎功能衰竭者；(4)長期酗酒者；(5)有精神病史者或術前有需要服用精神類藥物者；(6) 無法配合完成認知功能的測試患者。

1.2 麻醉方法

麻醉前30 min肌肉注射東莨菪堿0.3 mg。入室后常規(guī)監(jiān)測心電圖、血壓、心率、血氧飽和度，開放靜脈通路。所有患者采用靜吸復合全身麻醉。麻醉誘導：靜脈注射咪達唑侖0.1～0.5 mg/kg、舒芬太尼0.4～0.6 μg/kg和依托咪酯0.3 mg/kg，待患者睫毛反射消失后靜脈注射維庫溴銨0.15～0.2 mg/kg，氣管插管后機械通氣；麻醉維持：吸入1%～2%七氟醚，靜脈輸注異丙酚1～2 mg·kg-1·h-1、瑞芬太尼2～4 μg·kg-1·h-1。并間斷靜脈注射順阿曲庫，維持腦電雙頻指數(shù)于40～55。術畢送入麻醉復蘇室。

1.3 標本采集

于麻醉誘導前(T0)、手術結(jié)束時(T1)、術后24h(T2)、48h(T3)和72 h(T4)時取患者的橈動脈血4 mL；用3000 r/min的速率進行離心處理，時間為10 min；將血清成功分離出來，放在-70 ℃低溫冰箱內(nèi)進行存儲，備檢測.

1.4 標本檢測

根據(jù)敏感硫電極法(檢測工具為PXS-270離子計，購自上海雷磁)來對血漿H2S分別進行測定，具體步驟：(1)對硫離子溶液進行標準化配置；(2)對抗氧化液進行科學配置；(3)對血漿H2S進行測定的各個程序：使用之前，將電極放入去離子水內(nèi)進行活化，時間不少于2 h。開啟離子計，對測定項予以調(diào)整，直至mV檔；斜率設置為100%；把敏感硫、參比兩種電極共同浸入樣品；讀數(shù)平穩(wěn)后開始紀錄；電極需放入去離子水內(nèi)進行沖洗，單個樣品完畢，電極應重新予以活化。測定之前，根據(jù)S2-溶液對標準曲線進行科學測定；(4)基本原理：血漿H2S，一般有兩種常見的存在形態(tài)，其一為氣體(1/3)；其二為NaHS(2/3)；摻加抗氧化液之后，H2S、NaHS能夠和NaOH之間發(fā)生化學反應，得到產(chǎn)物S2-，根據(jù)敏感硫電極來對此時的血漿S2-進行檢測，可以體現(xiàn)出H2S濃度[4]。

1.5 認知功能評定

于術前1 d、術后1～3 d采用MoCA評分評估患者認知功能，MoCA包括視空間、執(zhí)行、命名、注意力、抽象、延遲記憶和定向力，總分30分。MoCA評分結(jié)果>26分為無認知功能障礙，評分≤26分為有認知功能障礙，≤23分診斷為POCD[5]。為減少誤差，MoCA評分由同一名心理醫(yī)師完成。

1.6 統(tǒng)計學方法

2 結(jié)果

2.1 兩組患者一般資料情況

各組患者年齡、性別、受教育年限、ASA分級、手術時間、出血量等一般資料比較差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者一般資料

2.2 兩組患者術前術后評分情況

術前1 d、術后1 d、2 d、3 d 期間，15例發(fā)生POCD，發(fā)生率為25%。與術前1 d比較，非POCD組患者術后MoCA評分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，POCD組患者術后1 d、2 d MoCA評分降低(P<0.05)；與非POCD組比較，POCD組患者術后1 d、2 d MoCA評分降低(P<0.05)，見表2。

表2 兩組患者術前1 d、術后1 d、2 d、3 d MoCA評分情況 分

注:與術前1 d比較aP<0.05；與非POCD組比較bP<0.05。

2.3 兩組各時點血漿H2S濃度情況

與T0比較，非POCD組術后各時點血漿H2S濃度的差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，POCD組T2、T3各時點血漿H2S濃度降低(P<0.05)，T4時恢復至基礎水平(P>0.05)。與非POCD組比較，POCD組T2、T3各時點血漿H2S濃度降低(P<0.05)，見表3。

表3 兩組各時點血漿H2S的濃度 μmol/L

注:與T0比較aP<0.05；與非POCD組比較bP<0.05。

2.4 POCD組血漿H2S濃度與MoCA評分

POCD組血漿H2S濃度與MoCA評分結(jié)果比較，呈顯著正相關系(r=0.86，P<0.01)。

3 討論

POCD為麻醉手術后常見的一種并發(fā)癥，主要表現(xiàn)為精神錯亂、記憶力下降、焦慮及人格的改變，多發(fā)于65歲以上的老年人。據(jù)報道，老年患者非心臟術后早期POCD的發(fā)生率高達9%～45%[6]。隨著我國人口老齡化和醫(yī)學技術不斷發(fā)展，接受手術治療的老年患者將會越來越多,POCD發(fā)生率也隨之增加，嚴重影響患者生活質(zhì)量。

POCD診斷尚無統(tǒng)一標準，目前主要依據(jù)神經(jīng)心理學的測定進行評估，較常用的工具是MMSE和MoCA評分。本研究采用的MoCA評分包括10種以上不同語言和不同文化的版本，本文采用的是北京版，適于更廣的教育水平和年齡層次，與MMSE評分相比具有更高的特異性和敏感性[7]。本研究顯示，術后3 d期間POCD發(fā)生率為25%，與上述報道一致。本研究中POCD患者術后1 d、2 d MoCA評分均較術前1 d明顯下降，術后3 d恢復，表明 POCD多發(fā)生在術后1～2 d，且持續(xù)時間甚短，為一過性的功能障礙，但也有研究[8]報道，少數(shù)可維存數(shù)月，甚至發(fā)展成為阿爾茨海默病。

H2S為除NO和CO外的第三類氣體信號分子，它的生理作用與NO及CO存在極為相似的特性。胱硫醚-β-合酶(cystathionine-β-synthase，CBS)和胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-1yase，CSE)是參與生成內(nèi)源性H2S的關鍵酶。顱內(nèi)CBS大多分布于海馬、小腦、大腦皮層和腦干等組織[9]；CSE主要分布在血管組織中，顱內(nèi)也少量存在。腦內(nèi)的H2S大多通過鈣離子/鈣調(diào)素路徑活化CBS催解L-半胱氨酸及α-丙戊二酸合成[10]。生理濃度的H2S不但能抑制及清除神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的多種氧化性物質(zhì)，具有減輕氧化應激所致細胞損傷的作用，而且還能對ATP鉀通道起到調(diào)節(jié)作用，加快內(nèi)皮細胞內(nèi)部的NO釋放，舒張血管平滑肌，增加腦血流量，改善腦血管的血供。同時，還可利用KATP/PKC/ERK1/2/Hsp90 關鍵的途徑，對缺氧狀態(tài)下的神經(jīng)元提供可靠的保護。當機體處于麻醉及手術創(chuàng)傷應激狀態(tài)或顱腦損傷，CBS的底物半胱氨酸相對生成不足致CBS生成不足，同時CBS的活性也會低下，導致血漿H2S含量減少[11]。

本研究顯示，與T0比較，POCD組T2、T3各時點血漿H2S濃度顯著降低，T4時恢復；而非POCD組術后血漿H2S濃度水平維持相對平穩(wěn)，另外，POCD組患者血漿血漿H2S濃度與MoCA評分呈顯著正相關(r=0.86，P<0.01)，即血漿H2S濃度越低，MoCA評分越低，且術后3 d含量恢復與MoCA評分吻合。提示血漿H2S濃度降低可能參與了POCD發(fā)生的病理生理過程。

H2S參與POCD發(fā)病的可能機制目前認為與以下因素有關：(1)H2S通過長時程記憶增強(LTP)機制調(diào)節(jié)學習和記憶，H2S血清水平降低影響了海馬LTP形成及其突觸活動從而使學習和記憶能力受到相應的損害。(2)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的H2S具有明顯的抗氧化功能，若其含量降低，其抗氧化的神經(jīng)保護作用會受到影響。(3) H2S含量減少可引起腦血管張力增加，腦組織缺血。長期慢性腦組織缺血就會引起大腦認知功能的下降[12]。

總之，老年全麻患者術后血漿H2S水平降低可能參與了POCD發(fā)生的病理生理過程，為臨床評估和發(fā)現(xiàn)POCD提供了重要的線索。

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