研究背景与目的肝胆疾病经常伴有胆汁排泄的障碍或阻塞,称为胆汁淤积。引起胆汁淤积最常见的原因是肝内外胆管阻塞,即阻塞性黄疸(Obstructive Jaundice OJ),肝内外胆管的结石、狭窄以及胆管内或周围的肿瘤等疾病是造成阻塞性黄疸的主要病因。阻塞性黄疸是一种常见的临床综合症,不但可以引起肝脏损害,同时可对全身其他脏器造成严重损害,形成全身多器官、多系统功能与形态学的改变,尤其是对循环系统的影响,造成心率减慢、心排量减少、心脏收缩能力下降以及动脉血压、外周循环阻力和对血管活性药物反应性的降低,都给围手术期增加了更大的风险。为了更加明确的探求阻塞性黄疸患者在麻醉过程中血流动力学变化的规律,减少因为麻醉导致血流动力学的更不稳定,保证患者在围术期的生命安全,本研究第一部分选取有明确梗阻症状的患者,在征得患者本人和家属以及本院医学伦理委员会的同意下,术前经右侧颈内静脉放置四腔漂浮(Swan-ganz )导管,经左侧桡动脉置管测量动脉血压。经半密闭呼吸通路用七氟醚进行麻醉诱导,患者入睡后静脉注射芬太尼和罗库溴铵行气管插管。并单用七氟醚吸入维持麻醉状态。分别在麻醉前、呼出气中七氟醚浓度达到1.0和1.5 MAC值,并稳定10分钟后测量动脉压(ABP)、心排量(CO)、心脏指数(CI)、肺动脉楔压(PAWP)、肺动脉压(PAP)、中心静脉压(CVP)、心率(HR)。再利用公式计算体循环阻力(SVR)、肺循环阻力(PVR)等其它血流动力学指标,探索在七氟醚麻醉过程中阻塞性黄疸患者和非阻塞性黄疸患者在血流动力学中的差异。从而有针对性地加以干预,保证阻塞性黄疸患者在麻醉过程中血流动力学的稳定。以往对阻塞性黄疸血流动力学的研究往往多集中在整体和对黄疸心的研究,对因为黄疸造成的血管方面的影响研究较少,在本实验第二部分的动物实验中,采用结扎雄性SD大鼠胆总管的方法,建立阻塞性黄疸模型,在胆总管结扎术后3、7、14天时测量离体胸主动脉对高浓度K+、去甲肾上腺素(NE)、去氧肾上腺素(PE)的收缩反应和对硝普钠(SNP)的舒张反应。检测阻塞性黄疸大鼠离体胸主动脉收缩与舒张功能的变化。并利用透射电镜观察胸主动脉平滑肌细胞和内皮细胞超微结构的变化。然后,用Western Blot方法检测大鼠血管平滑肌细胞α1D–AR蛋白的表达情况。通过以上实验,明确在七氟醚麻醉下,阻塞性黄疸患者血流动力学变化的规律,并且通过动物实验阐明因为血管形态和功能的变化导致血流动力学不稳定的可能机制。从而在以后的麻醉工作中,有针对性地调整麻醉药品和血管活性药品的种类和剂量,尽可能的减少因为麻醉导致血流动力学不稳定引发的并发症,保证患者在围术期的生命安全。研究方法第一部分阻塞性黄疸患者在七氟醚麻醉中血流动力学变化的研究(一)实验对象阻塞性黄疸患者的选取择期肝胆手术的患者40例,ASAⅠ或Ⅱ级,年龄40-60岁。因胆管肿瘤、胆道狭窄和胰头癌引起的胆汁郁积性(总胆红素>100umol/L)黄疸患者20例为黄疸组,慢性胆囊炎和肝脏占位患者20例为对照组。(二)观察指标患者有明显的皮肤及巩膜黄染,精神状态差。术前测身高,体重,常规行心电图、肺功能、血尿常规以及肝肾功能检查。患者入室后常规心电图和血氧饱和度监测,局麻下行桡动脉穿刺置管测动脉压,并经右侧颈内静脉放置Swan-ganz导管。于右手开通静脉通路,速度为30滴/分。利用Swan-ganz导管监测CO、PAWP、CVP、PAPm等指标,ABPm和HR直接获得。在麻醉过程中,如果患者的ABPs低于60mmHg,减低麻醉深度。加用血管活性药物,实验过程结束。第二部分阻塞性黄疸大鼠离体胸主动脉收缩与舒张反应的研究(一)动物实验大鼠胆总管结扎模型的制作及分组选取雄性SD大鼠100只,体重200-220g。先取60只,随机分为胆总管结扎(BDL)组和假手术(Sham)组。每组30只。每组再按照不同的时间点分为3、7、14天组。每组10只。分别在BDL术后3、7、14天取出位置相对固定的胸主动脉。利用高钾离子溶液、去甲肾上腺素、去氧肾上腺素和硝普钠检测其收缩与舒张功能。另取40只SD大鼠。随机分为Sham组、BDL3天组、BDL7天组、BDL14天组。利用透射电镜观察胸主动脉超微结构的变化,然后再利用Western Blot方法检测大鼠胸主动脉中肾上腺素α1D–AR蛋白的表达情况。(二)观察指标1、一般情况建立模型后观察大鼠活动度、饮食情况、毛发及其皮肤的颜色。2、胆红素的测定各组在取胸主动脉前分别经腔静脉抽血2ml,-20℃保存。待实验全部结束后,送本院检验科全自动生化检测仪检测肝功。3、收缩功能的指标⑴60mmol/L高K+溶液连续三次刺激离体胸主动脉,诱发其最大收缩幅度。⑵用不同浓度梯度的NE、PE测量离体胸主动脉的收缩幅度,并制作动脉收缩反应的量效曲线。4、舒张功能的指标用NE10-6mmol/L收缩胸主动脉,其收缩最大值作为100%。分别加入不同浓度梯度的硝普钠溶液。监测动脉的舒张百分比。并制作动脉舒张的量效曲线。5、超微结构的观察胸主动脉经过甲醛固定液固定,磷酸缓冲液漂洗,丙酮梯度脱水,Epon812浸透、包埋、聚合,超薄切片和铀染色后,在电镜下观察动脉平滑肌细胞和内皮细胞的超微结构。6、平滑肌细胞α1D–AR蛋白的表达情况Western Blot方法检测大鼠主动脉肾上腺素α1D–AR蛋白的表达情况。结果第一部分阻塞性黄疸患者在七氟醚麻醉中血流动力学变化的研究1、一般情况两组患者在年龄、身高、体重、体表面积等方面比较没有统计学意义(P>0.05),但是在胆汁酸和胆红素水平比较,黄疸组明显高于非黄疸组(P<0.01),入室后心电图监测无明显异常。血氧饱和度两组间比较没有区别。2、在诱导前,两组患者血流动力学指标比较,黄疸组ABPm、HR、SVR、CI、CO明显低于非黄疸组(P<0.01)。黄疸组PAWP也低于非黄疸组(P<0.05)。其它指标,两组间差异没有统计学意义(P>0.05)。3、患者在七氟醚麻醉维持中,黄疸组ABPm、PAPm、SV、SI、CO、CI在呼出气浓度在1.0MAC和1.5MAC值时均较基础值明显降低(P<0.01),HR和CVP在1.5MAC值时较基础值降低(P<0.05),在1.0MAC值时变化没有统计学意义。PAWP和SVR在七氟醚麻醉过程中没有明显变化(P>0.05)。非黄疸组ABPm、CO、CI在呼出气浓度在1.0MAC和1.5MAC值时均较基础值明显降低(P<0.01)。HR在1.5MAC值时较基础值降低(P<0.05)。其它指标没有明显变化。4、黄疸组和非黄疸组的血流动力学指标在七氟醚麻醉过程中降低的百分比间的区别。七氟醚呼出气浓度在1.0MAC值时,ABPm、PAPm、CO、CI黄疸组的下降百分率均较非黄疸组明显增高(P<0.01)。SV和SI的下降百分率黄疸组也比非黄疸组增高(P<0.05)。其它指标两组间的变化没有明显区别。七氟醚呼出气浓度在1.5MAC值时PAPm的下降百分率黄疸组较非黄疸组明显增高(P<0.01)。ABPm和CI的下降百分率黄疸组较非黄疸组增高(P<0.05)。而SVR在1.0MAC和1.5MAC时黄疸组的下降百分比较非黄疸组明显降低(P<0.01)。其它指标的变化没有统计学意义。第二部分阻塞性黄疸大鼠离体胸主动脉收缩与舒张反应的研究1、一般情况黄疸7d组和14d组的大鼠各有1只死于胆漏。胆总管结扎24h后,大鼠尿液颜色开始变黄。3-4d时全身肤色开始变黄,食欲逐渐下降,体重减轻,活动减少。术后1-2w近肝脏胆总管残端呈囊状扩张,直径可达0.8-1.2cm,用注射器可抽出黄褐色液体。二次手术可见:黄疸3d组开始有明显的腥臭味,腹腔有少许液体渗出,并随着梗阻时间的延长,腹腔液体量增加,肝脏弥漫性肿大,质地变硬呈深黄褐色,分离胸主动脉,表面轻度黄染,弹性较假手术组减弱。2、血清胆红素含量的变化黄疸组与假手术组相比较有明显升高,有显著性差异(P<0.01)。3d组明显高于7d和14d组(P<0.01),7天组和14天组比较,差异没有统计学意义。3、收缩功能检测结果60mmol/L高K+液连续三次刺激离体胸主动脉后,不同时间点的BDL组收缩幅度均较Sham组明显减弱,有显著性差异(P<0.01),但是BDL组间比较差异无统计学意义。(P>0.05)。离体胸主动脉对NE和PE收缩反应呈剂量依赖性。随着浓度的升高,收缩幅度增加。但是NE浓度在10-6mmol/L时,收缩幅度最大,再增加浓度,收缩幅度降低。BDL组的收缩反应在各个时间点内均较Sham组降低,NE和PE在较低浓度时,BDL组内各个时间点的收缩反应比较没有统计学意义(P>0.05)。但是在高浓度时,BDL3天组的收缩反应较7天组和14天组增强(P<0.05)。7天组和14天组间比较差异没有统计学意义(P>0.05)。Sham组在不同时间点比较差异没有统计学意义(P>0.05)。4、舒张功能检测结果用NE10-6mmol/L收缩胸主动脉,其收缩最大值作为100%。分别加入不同浓度梯度的硝普钠溶液后,胸主动脉的收缩幅度降低。但是BDL组的降低幅度百分比较Sham组大(P<0.05)。BDL组Sham组在不同时间点组内比较差异没有统计学意义。5、超微结构的观察高胆红素血症首先损害血管内皮细胞和线粒体。BDL3天组内皮细胞微绒毛断裂,内质网轻度扩张,线粒体基质稍微松散,线粒体嵴增粗,胞浆内有小空泡形成。平滑肌细胞没有明显变化。BDL7天组胞浆内有空白区和沟裂,内皮细胞胞浆部分脱落,基质变淡,与平滑肌细胞之间的间隙变宽,内质网明显扩张,线粒体基质变淡,呈空泡变,部分嵴消失。平滑肌细胞核间隙增宽,染色质边集,线粒体嵴消失,呈空泡变,胞浆内有空白区。BDL14天组部分内皮细胞脱落,细胞核不规则,染色质聚集,胞核与胞浆间有沟裂形成,胞浆脱落形成凋亡小体。胞浆内空泡增大,内质网明显扩张,线粒体肿胀,嵴消失。平滑肌细胞基膜增宽,胞浆基质变淡,胞浆内有大空泡形成。6、平滑肌细胞α1D–AR蛋白的表达情况BDL组蛋白表达较Sham组降低(P<0.01)。BDL3天组较7天组和14天组表达增强(P<0.01)。7天组和14天组比较差异没有统计学意义(P>0.05)。结论阻塞性黄疸患者在麻醉前HR、SVR、CO、ABP等血流动力学指标较非黄疸病人减低,在七氟醚麻醉后其血流动力的变化幅度较非黄疸组大。在动物实验中,阻塞性黄疸大鼠离体胸主动脉的收缩反应较假手术组减弱,而其舒张反应却比假手术组增强。电镜下,阻塞性黄疸组动脉的超微结构发生变化,尤其是内皮细胞,损害更加明显。Western Blot方法检测血管平滑肌α1D–AR蛋白的表达情况实验中,阻塞性黄疸大鼠的动脉平滑肌肾上腺素α1D–AR蛋白的表达较假手术组降低。这可能是阻塞性大鼠离体胸主动脉收缩功能减弱的原因之一。