参麦注射液减轻肢体缺血再灌注后肺功能障碍的机制研究

参麦注射液减轻肢体缺血再灌注后肺功能障碍的机制研究 参麦注射液减轻肢体缺血再灌注后肺功能 障碍的机制研究 医学研究杂志2012年1月第41卷第l期?论看? 参麦注射液减轻肢体缺血再灌注后 肺功能障碍的机制研究 赵喜越吉伟祝卿姚海霞蒋柳明林丽娜 摘要目的观察参麦注射液对使用止血带的下肢手术患者肺功能的影响及可能的机制.方法选择单侧下肢手术患 者41例,年龄20—6O岁,体重指数18,28kg/m,ASA分级I或?级,止血带持续充气或手术时间1.0—1.5h,根据是否应用止血 带分为无止血带组(N组,n=15)和止血带组,再将止血带组患者按单盲法随机分为缺血再灌组(I/R组,n=14)和参麦组(SM 组,n=12).所有患者于L或L,间隙行腰麻一硬膜外联合阻滞,感觉阻滞平面控制在T以下.SM组在上止血带前15min将 参麦注射液0.6ml/kg加入lOOml生理盐水静脉滴注完毕,而I/R组则在相同时间内静脉滴注等量生理盐水.3组患者于扎止血 带/手术开始前即刻(T.),止血带松开后/术后0.5h(T.),2h(T),6h(T,)和24h(T)时分别采集桡动脉血样行血气分析,测定血 浆丙二醛(MDA),血清白细胞介素6(IL一6)和IL一8浓度.结果与T0比较,I/R组T时PaO:降低,P一DO,RI和血浆MDA 浓度升高,血清IL一6和IL一8浓度在T,时升高,SM组血清IL一6浓度时升高(P<0.05或0.01),N组和SM组各时点各项 指标差异无统计学意义(P>0.05);与N组比较,I/R组PaO降低,P一DO:,R1,血浆MDA浓度,血清IL一6和IL一8浓度升高 (P<0.05或0.01);与I/R比较,SM组PaO2升高,P^一DO2,RI,血浆MDA浓度,血清IL一6和IL一8浓度降低(P<0.05或 0.01).结论单侧下肢手术患者,止血带的应用可导致肺换气功能障碍,参麦注射液 可有效改善患者的肺换气功能,机制可能 与其抑制氧自由基脂质过氧化和全身炎症反应有关. 关键词参麦注射液止血带肺功能再灌注损伤 EffectofShenmaiInjectiononPulmonaryDysfunctionafterTourniquet— inducedLimbIschemia—reperfusion.ZhaoXiyue,JiWei,Zhu Qing,YaoHaixia,JiangLiuming,LinLina.DepartmentofAnesthesiology,TheFirstAffiliatedHospitalofWenzhouMedicalCollege,Zhejiang 325000,China AbstractObjectiveToinvestigatetheeffectofunilateralthightourniquet— -inducedlowerlimbisehemia—reperfusiononpulmo?- naryfunction,andtheprotectiveeffectofShenmaiinjection.MethodsFortyoneASAIorIIpatients,aged20—60yearsold,body massindex18, 28kS/m,whosetourniquetinflationoroperationdurationvariedfrom1.0to1.5h,scheduledforunilaterallowerextrem— itysurgery,weredividedinto2groups.Non— tourniquetgroup(groupN,n=15)includedallpatientswithfemoralshaftfracturesopera- tedonwithoutatourniquet.Tourniquetgroupcomposedofpatientsoperatingfortibialoranklefractureswithatourniquet.Thenthepa tientsoftourniquetgroupwererandomlydividedintotwogroupsbyblindtrial:ischemia— reperfusiongroup(groupI/R,n=14)andShen— maiinjectiongroup(groupSM,n=12).Allthepatientsagreedtoacombinedspinal— epiduralanesthesiaattheL1一L2orL2一L3inter- space,andtheuppersensoryblocklevelwaskeptbelowT8.PatientsingroupSMwereinjectedShenmaiinjection0.6mL/kgandphysio? logicalsaline100ml,whilepatientsingroupI/Rwereinjectedequalvolumeofnormalsalineinstead15minsbeforetourniquetinflation. Aradialarterycatheterwasplacedforsampling.Radialarterialbloodsampleswerecollectedimmediatelybeforetourniquetinflationorop— erationbeginning(baseline),and0.5,2,6and24haftertourniquetdeflationoroperationendin gforbloodgasanalysisandmeasurement ofplasmamal0ndialdehyde(MDA),seruminterleukin一6(IL一6)andIL一 8levels.ResultsComparedwiththebaselinevaluesatTn, PaO2atT3wassignificantlydecreased,whileP^一 DO2RIandthelevelsofplasmaMDAatT3,serumIL一6andIL一8atT3— 4 ingroupI/ R,andthelevelsofsernmIL一 6atT3ingroupSMweresignificantlyincreased(P<0.05or0.O1).ComparedwithgroupN, PaO2was decreased,whileP^一 DO2RIandthelevelsofplasmaMDAandserumIL一6IL一 8wereincreasedingroupI/R(P<0.05or0.01). AllthechangesmentionedaboveweresignificantlymitigatedingroupSMcomparedwithgr oupSM(P<0.05or0.01).Conclusion Pulmonarygasexchangeisimpairedafterlowerlimbischemia— repedusioninducedbyclinicaltourniquetapplicationShenmaiinjection 基金项目:浙江省中医药科研基金资助项目(2010ZA087);浙江省温州市科技基金 资助项目(Y20090026) 作者单位:325000温州医学院第一附属医院麻醉科 通讯作者:林丽娜,主任医师,教授,硕士生导师,电子信箱:wzlinlina@tom.coal ? 51? ? 论看?JMedRes,Jan2012,Vo1.41No.1 canmitigatepulmonarydysfunctionviainhibitinglipidperoxidationandthereleasingofIL —-6andIL—-8 KeywordsShenmaiinjection;Tourniquets;Pulmonaryfunction;Repeffusioninjury 目前自动充气式止血带是四肢手术常用的医疗 工具,它的应用使四肢手术进行时视野清晰,操作方 便,并且在减少术中出血,降低围术期医疗费用和输 血相关并发症等方面有着明确的效果.已有研究… 证实使用充气式止血带在2h内属于安全时限,不会 对局部神经,骨骼肌产生损伤作用,但是否造成肢体 缺血再灌注性肺损伤的临床研究国内外未见详细报 道.参麦注射液由中药红参,麦冬经科学方法提出加 工制成的灭菌水溶液,因其不良反应小现已广泛应用 于临床,在抗休克,抗心肌缺血再灌注等的作用已经 得到证实.本研究拟通过观察安全时限内止血带 应用所致肢体缺血再灌注对下肢手术患者肺功能的 影响,系统地探讨其发生机制,并观察参麦注射液对 下肢手术患者肢体缺血再灌注后肺功能障碍的临床 保护效果. 资料与方法 1.研究对象的选择及分组:本研究经过医院伦理委员会 批准,患者签订知情同意书.选择择期腰麻一硬膜外联合阻 滞下行单侧胫腓骨,踝部骨折或股骨骨折切开复位内固定术 患41例,年龄21,59岁,体重指数18—28kg/m,ASA分级I 或?级,止血带充气或手术时间1.0,1.5h.术前血流动力学 稳定,无高血压病或心肺功能不全病史,无糖尿病病史,无下 肢静脉血栓或肺栓塞病史,术前1周未服用氧化剂或抗氧化 剂类药物.将人选患者根据是否应用止血带分为无止血带组 (N组,n=15)和止血带组,再将止血带组患者按单盲法随机 分为缺血再灌组(I/R组,n=14)和参麦组(SM组,n=12). N组患者行股骨骨折切开复位内固定术,不应用止血带;I/R 组和SM组患者均应用止血带,行胫腓骨骨折,踝部骨折切开 复位内固定术. 2.研究方法:3组患者均未使用术前药,入室后开放静脉 通路,常规监测心电图(ECG),无创血压(BP),心率(HR)与 脉搏血氧饱和度(SpO,).于局麻下行桡动脉穿刺,封肝素帽 备用.患者取侧卧位,于L或L:,间隙行腰麻一硬膜外联合 阻滞,整个研究过程控制感觉阻滞平面上限在T以下,以维 持患者自主呼吸.SM组在上止血带前15min将参麦注射液 0.6ml/kg加入100ml生理盐水静脉滴注完毕,而I/R组则在 相同时间内静脉滴注等量生理盐水.I/R组和SM组开始手 术前,应用棉垫子铺垫在大腿中上1/3的皮肤上,将止血带平 ,5周后打结.抬高患肢,应用 整地缠放其上,以绷带缠绕4 驱血带驱血后,自动充气式止血带开始充气,设置压力65 kPa,单次持续阻断时限1.5h.术中维持输液按晶胶I:E2:1输 人,1000mWh持续输注,据病人术中情况及出血量适当调整; 并维持患者体温稳定在正常范围内.若试验中患者吸空气时 SpO<90%而需要氧疗,椎管内麻醉失败,发生血流动力学明 显波动及其他严重并发症的患者剔除本研究.术后输注乳酸 林格液,补充生理需要量. 3.血标本采集及检测:3组患者于扎止血带/手术开始前 即刻(Tn),松止血带松开后/术后0.5h(T.),2h(T:),6h(T,) 和24h(T)时记录平均动脉压(MAP)和心率(HR),并于各时 点采集桡动脉血样3.5ml.0.5ml应用i—STAT便携式血液 分析仪(i—STAT公司,美国)行血气分析,记录PaO,和 PaCO值,按公式计算肺泡一动脉血氧分压差(PA—aDO): 吸人氧浓度(FiO)×[大气压(PB)一饱和水蒸气压(PHO)] 一 动脉血二氧化碳分压(PaCO:)?呼吸商(RQ)一PaO(PB 为760mmHg,PH2O为47mmHg,RQ为0.8),呼吸指数(RI)= PA—aDO/PaO;另各取1.5ml血样加入抗凝试管和普通试 管,在常温下3000r/min离心lOmin,分别取上清液,一20?保 存,测定血浆丙二醛(MDA)和血清(IL一6),IL一8浓度. 4.统计学方法:采用SPSS13.0统计学软件进行数据处 理,计量资料以均数?差(4-s)示,多组样本均数比较 进行方差齐性检验,组间比较采用单因素方差分析(One—way ANOVA),组内比较采用重复测量的方差分析,方差齐性 者两两比较用Bonferronitest法,方差不齐者进行DunnettsT3 检验,男女构成情况比较采用Fisher确切概率法,P<0.05为 差异有统计学意义. 结果 1.一般情况和术中情况:3组患者年龄,性别构 成情况,体重指数和止血带充气时间差异均无统计学 意义(P>0.05),见表1. 表13组患者一般情况和术中情况的比较 2.血气分析指标:与T.时比较,I/R组T,时 PaO降低,P一DO和RI升高(P<0.01),N组和 ? 52? SM组各时点血气指标比较差异无统计学意义(P> 0.05);与N组比较,I/R组T,时T3时PaO降低, 医学研究杂志2012年1月第41卷第1期论善 P一 DO2和RI升高(P<0.01);与I/R比较,SM组 T3时PaO2升高,P一DO2和RI降低(P<0.05或< 0.01);PaCO:和Hb含量比较差异无统计学意义(P >0.05),见表2. 表23组患者各时点动脉血气分析指标的比较(?s) 与T0比较,'P<0.01;与N组比较,尸<0.01;与I/R组比较,P<0.05,P<0.0l 3.血浆MDA浓度和血清IL一6及IL一8浓度: 与T.时比较,I/R组T3时血浆MDA浓度升高,T 时血清IL一6和IL一8浓度升高,SM组T时血清IL 一 6浓度升高(P<0.05或0.01),N组各时点变化均 无统计学意义;与N组比较,I/R组1r3时血浆MDA 浓度升高,T时血清IL一6和IL一8浓度升高(P< 0.05或0.01);与I/R组比较,T3时血浆MDA浓度 和血清和IL一8浓度降低,T,时血清IL一6浓度降 低(P<0.05或0.01),见表3. 表33组患者各时点血浆MDA,血清IL一6和IL一8浓度的比较(?5) 与T0比较,'P<0.05,?P<0.O1;与N组比较,P<0.05,P<0.01;与UR组比较, ?P<0.05,??P<0.O1 讨论 止血带应用在减少手术失血和输血相关并发症, 方便手术操作等方面有着明确的效果,但止血带应用 也伴随着相关的局部及全身并发症,可能影响患者手 术预后,住院时间和医疗费用.鉴于止血带应用不当 所造成的局部损伤,国内外学者经大量研究后提出了 严格的止血带使用时间和使用规范.目前止血带安 全时限一般认为止血带持续充气安全时限为2h_1. 虽然临床工作者将止血带应用时间控制在安全时限 内可减少止血带局部并发症的发生,但仍不能完全避 免肢体缺血再灌注损伤的发生.而肺脏因其是一 高灌注的器官,对肢体缺血再灌时产生的大量氧自由 基和炎症因子非常敏感,成为最易受损的器官之一. 多数学者认为肺换气功能可作为缺血再灌 注肺损伤程度的敏感指标,而在临床上常常采用 P一DO:和RI等指标作为临床评定肺换气功能和氧 ? 53? ? 论营? 合功能的指标,尤其在排除FiO变化的影响时,比 PaO的结果更为可信,更能反映肺功能状态. P一DO:,RI值越大,表明肺换气功能和氧合功能愈 差.PaCO可反映肺泡通气量大小,是反映肺泡通气 功能的良好指标.本研究过程中Hb浓度,MAP及 HR基本平稳,可排除严重贫血及血流动力学剧烈波 动对血气指标的影响.缺血再灌组(I/R组)患者在 止血带松开后6h出现PaO下降,P一DO和RI上 升,而PaCO:变化不明显提示通气功能基本正常,换 气功能受损,而无止血带组(N组)患者各血气指标 未见明显改变;并且与缺血再灌组(I/R组)比较,参 麦组(SM组)可降低止血带松开后6h患者P一DO 及RI,提升PaO.这些结果说明,止血带松开后所致 的肢体缺血再灌注是导致患者肺换气功能障碍的主 要原因;而预先给予参麦注射液可改善肢体缺血再灌 注后患者肺换气功能. 止血带应用所致的再灌注损伤中,氧自由基起重 要作用,介导整个损伤过程.氧自由基对细胞的损害 主要是造成脂质过氧化,其代谢产物是丙二醛 (MDA),通过对其含量的测定,能反映出氧自由基代 谢和脂质过氧化对机体的损害程度….已有文献报 道脂质过氧化反应在缺血期即已启动,再灌注时,氧 进入缺血组织中,其作为电子的接受体,使氧自由基 大量增加,结果使脂质过氧化迅速加强,导致肺脏结 构和功能异常.本研究显示,无止血带组(N组) 血浆MDA浓度无明显改变,而缺血再灌组(I/R组) 在止血带松开后血浆MDA浓度逐渐上升,在肺换气 功能损伤最重时达到峰值,参麦组(SM组)可明显降 低血浆MDA浓度.这一结果与上述研究相一致,肢 体缺血再灌注导致过度的脂质过氧化,但参麦能减轻 脂质过氧化的程度,对止血带诱发的肺功能损伤起到 一 定的保护作用. 有研究表明,肢体缺血再灌注后,氧自由基和炎 Ot,IL一6,IL一8等) 性细胞因子大量产生(如TNF— 并通过血流到达肺部,使肺毛细血管通透性增加,导 致间质性肺水肿;另外,这些细胞因子协同作用于微 血管内皮细胞,上调ICAM一1,P一选择素,E一选择 蛋白等黏附分子的表达,从而发挥吸引,激活中性粒 细胞,使激活的中性粒细胞在肺内大量扣押,进而产 生呼吸爆发,释放更多TNF一0【,IL一6,IL一8等炎性 细胞因子,刺激更多的中性粒细胞向损伤部位聚集, 造成恶性循环,加重肺损伤..IL一6,IL一8均为 具有广泛生物学效应的细胞因子,二者均参与肢体缺 . 54. 血再灌性肺损伤过程.IL一6主要由T淋巴细胞,单 核细胞,巨噬细胞激活后释放,在机体的免疫应答,炎 症反应和急性时相反应等防御中发挥重要作用. 有研究发现,IL一6可上调内皮细胞的ICAM—l,并 使内皮表达E一选择素,使中性粒细胞黏附于血管内 皮细胞表面,形成小栓子,导致微循环障碍?;IL一6 可促进PMN的激活,聚集,并抑制PMN凋亡,延长 PMN作用时问,加重肺组织损伤.IL一8为一种 72个氨基酸组成的多肽分子,来源于中性粒细胞,单 核细胞和血管内皮细胞等,对中性粒细胞有很强的趋 化作用,引发局部炎性损伤和导致远隔肺损伤;同时 IL一8对黏附分子起上调作用,促使中性粒细胞黏附 于内皮细胞上,通过颗粒释放和氧自由基释放损伤血 管内皮而导致血栓形成,加重微循环障碍.Raij. makers等研究发现,肢体缺血再灌注不仅可导致 下肢微血管通透性增加,还可导致肺微血管对蛋白通 透性增加,影响气体交换,其程度与血清IL一8浓度 相关.本实验结果与上述结论相一致,无止血带组 (N组)血清中IL一6,IL一8含量各时点均无明显变 化;而I/R组血清中IL一6,IL一8含量在松止血带后 2,24h逐渐增加,特别是以松止血带后6h最为明 显;而SM组在松止血带后2,24h血清IL一6,IL一8 的浓度增加幅度较I/R组明显降低. 参麦注射液方源于《千金要方》之生脉散,是生 脉散衍变方,由人参与麦冬经超滤法和水醇法制成的 纯中药制剂,其有效成分为人参皂甙,麦冬皂甙,麦冬 黄酮及微量人参多糖和麦冬多糖.方中人参大补 肺中元气,固脱生津而安神;麦冬养阴生津,清热润 肺.两药合用有益气固脱,养阴生津之功效,补中寓 通,扶正复脉,是中医传统的急症用药.研究证实参 麦注射液具有改善微循环,提高组织细胞对缺血缺氧 的耐受性;并且其中的人参具有保护毛细血管内 皮细胞,促进内皮细胞释放血管舒张因子一氧化氮, 扩张血管,增加血流;麦冬含多种抗氧化物质,如黄 酮,维生素A,铜,锌,铁等有不同程度清除自由基作 用,有效地对抗脂质过氧化;参麦注射液还能增强 机体免疫力,促进免疫球蛋白生成,能使淋巴细胞增 加,促使淋巴母细胞转化,增强网状内皮系统功能,有 明显减轻内毒素所致肺损伤,肝损伤,多器官功能失 常综合征,全身炎性反应综合征的作用…. 本研究选择的肺功能指标及各项血液指标都能 比较敏感而准确地反应肢体缺血再灌注后患者肺换 气功能损伤发病时机及程度.本研究结果证明参麦 医学研究杂志2012年1月第41卷第1期?论善? 注射液不仅能清除氧自由基,有效地对抗脂质过氧 化,增强机体的抗氧化系统的功能而且能抑制促炎 因子的表达,调节促炎因子和抗炎因子之间的平 衡,起到改善肢体缺血再灌注后患者肺换气功能. 参考文献 1MurphyCG,WinterDC,Bouchier—HayesDJ.Tourniquetinjuries: pathogenesisandmodalitiesforattenuation[J].ActaOrthopBelg, 2005,71(6):635—645 2陈菲菲,林丽娜,缪剑霞,等.参麦注射液对体外循环后肺损伤保 护作用的临床研究【J].中国中西医结合杂志,2009,29(5):414 — 417 3LinaL,LiangrongW,YuB,eta1.Pulmonarygasexchangeimpair— mentfollowingtourniquetdeflation:aprospective,singleblindclinical trial[J].Oahopediesm,2010,33(96):395 4DateH,IzumiS,MiyadeY,eta1.Successfulcaninebilateralsingle — lungtransplantationafter21一hourlungpreservation[J].AnnTho— racSurg,1995,59:336—341 5JohnDP,OkaT,MayerE,eta1.Hemodilutionreducesearlyreper— fusioninjuryinanexvivorabbitlungpreservationmodel[J].Ann ThoracSurg,1994,57:731—735 6SunJS,LuFJ,HuangWC,eta1.Antioxidantstatusfollowingacute ischemiclimbinjury:arabbitmodel[J].FreeRadieRes,1999,31 (1):9—21 7王晨虹,涂新枝,张铨富,等.限制性液体复苏对失血性休克孕兔 肺缺血再灌注损伤的保护作用[J].医学研究杂志,2008,37(3): 42—45 8王艳蕾,景友玲,赵景霞,等.参麦注射液对肢体缺血/再灌注时 肺脂质过氧化损伤的防护作用[J].中国应用生理学杂志,2006, 22(1):13—15 9康荣田,李晓松,曹瑞旗,等.异丙酚对肢体缺血再灌注大鼠肺损 伤的影响[J].中华麻醉学杂志,2005,25(5):346—350 10CameyDE,LutzCJ,PiconeAL,eta1.Matrixmetalloproteinasein— hibitorpreventsacutelunginjuryaftercardiopulmonaryby—pass [J].Circulation,1999,100(4):400—406 11韩宁,张永.参麦注射液对急性脑缺血并发肺损伤大鼠血清TNF 一 ?及IL一8的影响[J].中华中医药学刊,2009,27(4):756— 758 12方永奇,梁毅,李翎,等.神昌注射液对脑栓塞大鼠IL一6IL一8 mRNA表达的影响[J].中华中医药学刊,2008,26(4):691—692 13周君琳.肢体缺血再灌注继发肺损伤的发生机制[J].国外医学? 生理,病理科学与l临床分册,2000,20(4):332—335 14王洪震,沈施仁,董启榕.肢体缺血再灌注时炎性介质的表达和临 床意义[J].中国血液流变学杂志,2005,15(1):48—49 15AsensiV,ValleE,MeanaA,eta1.Invivointerleukin一6protects neutrophilsfromapoptosisinosteomyelitis[J].InfectImmun,2004, 72(7):3823—3828 16RaijmakersPG,GroeneveldAB,RauwerdaJA,eta1.Acutelungin- juryafteraorticsurgery:therelationbetweenlungandlegmicrovascu- larpermeabilityto111indium—-labelledtransferrinandcirculatingme?- diators[J].Thorax,1997,52(10):866—871 l7李振江.神效良药参麦注射液[M].北京:中国中医药出版社, 2003:1 18寇兰俊,刘清泉,江其敏,等.参麦注射液对MODS氧合功能影响 的临床研究[J].中国中医急症,2007,16(2):170—176 (收稿:2011—04—02) (修回:2011—04—15) 半乳糖凝集素一3在大鼠肝纤维化 组织中的表达及意义 苏林红陈达之王春莹陈永平刘俊 摘要目的研究半乳糖凝集素一3(galectin一3,Gal一3),转化生长因子p(transforminggrowthfactorbeta一1,TGF—p1), a一平滑肌肌动蛋白(a—smoothmuscleactin,a—SMA)在肝纤维化大鼠模型中的动态表达及意义.方法雄性SD大鼠随机分 为健康对照组6只,肝纤维化模型组24只,采用二甲基亚硝胺(DMN)腹腔注射制备肝纤维化模型.分别在造模后2…468周门 静脉采血检测血清ALT,AST,Alb,采用HE及Masson染色观察肝组织学变化,反转录聚合酶链反应(RT—PCR)检测不同时间点 肝脏galectin一3mRNA的表达.结果正常肝组织中有galectin一3低表达,2周即升高,4周达高峰,6周下降,差异有统计学意 义(P<0.05).相关性分析显示,galectin一3水平与TGF—B,a—SMA呈正相关(r=0.882—0.963,P<0.01).结论Galectin 一 3可能与肝纤维化的发生发展过程密切相关. 基金项目:王宝恩肝纤维化研究基金资助项目(20080017);浙江省自然科学基金资助项目(Y207464) 作者单位:325000温州医学院附属第一医院感染科(苏林红,王春莹,陈永平,刘俊);温州医学院仁济学院J临床一系(陈达之) 通讯作者:陈永平,电子信箱:ypchenl06@yahoo.com.cn ? 55?