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背景:1986年Murry等首次提出了缺血预处理(ischemic preconditioning,IP)的概念,即心肌遭受反复短暂缺血后可以在后续长期缺血中得到保护,缺血损伤减轻。尽管上述方法能产生较强的保护效应,但由于其本身是创伤性,又具有多种潜在危险性,许多学者试图找到一种对机体损伤小,又能为人们接受的IP方法,将成为IP临床应用的突破点。有报道非创伤性肢体缺血预处理(limbischemic preconditioning LIP)可起到与经典IP同等强度的预处理效应,认为其保护作用是通过刺激交感—肾上腺髓质系统轻度兴奋,儿茶酚胺释放增加,儿茶酚胺类神经递质的释放和肾上腺素受体的兴奋可诱导预处理效应。也有诸多实验室在离体器官或细胞水平进行预处理后同样可以产生细胞保护效应。体外循环(cardiac pulmonary bypass CPB)所致的全身炎症反应和肺缺血再灌注损伤是体外循环肺损伤的主要发病机制,肢体缺血预处理技术简单、方便,更具无创性,但对成年病人体外循环后肺再灌注损伤是否有保护作用,迄今未见报道。为此我们设计了此临床实验,旨在为LIP提供重要的理论基础和实验依据,为临床应用拓开新的思路。
目的:临床实验观察无创性肢体缺血预处理对体外循环肺损伤能否产生减轻作用,为临床减轻肺脏损伤探索一条新的途径,并初步探讨LIP的保护机制。
方法：
1.选择本院2008年4月至8月在CPB下首次行心脏瓣膜置换术,年龄45～65Y的病人共30例(男性14例,女性16例),按单盲法随机分为实验组即肢体缺血预处理组(L组)和对照组(C组)2组,每组各15例。
2.患者入室后常规ECG、BP、HR、SP02监测,行桡动脉及颈内静脉穿刺,以监测有创动脉血压(AP)和中心静脉压(CVP)。常规麻醉后在体外循环下行心脏瓣膜置换术,L组于麻醉诱导插管后CPB转机前选择右上肢用自动充气套囊,充气200mmHg,缺血5min后再灌注5min,循环3次;C组则未予缺血处理。分别于麻醉诱导前(T1)、主动脉开放后30min(T2)、2h(T3)、6h(T4)、24h(T5),取桡动脉血行血气分析,记录P02及PC02,Fi02,以计算肺泡—动脉血氧分压差[P(A-aD02)]以及呼吸指数(RI),并留取血清测定血可溶性细胞间粘附分子-1(Cell location of intercellular adhesionmolecule-1,sICAM-1)、内皮素-1(Endothelin-1,ET-1)、丙二醛(Malondialdihyde,MDA)和一氧化氮(Nitric oxide,NO)浓度,同时记录CPB时间和主动脉阻断时间。
结果：
1.两组病人在单双瓣所占比例、年龄、体重、CPB时间以及主动脉阻断时间上均无显著性差异(P＞0.05),两组病人均安全度过围术期,术后随访没有出现肢体痛,运动感觉障碍等,均顺利出院。
2.P(A-aD02)变化:①组内比较:两组病人术前差异无显著性(P＞0.05),CPB后显著升高,两组于2h达到高峰,随后逐渐回落;且CPB后各时点P(A-aD02)均显著高于术前(P＜0.01);②组间比较:L组于T2、T3、时段均明显低于C组(P＜0.05);T4、T5虽有降低但组间无统计学意义(P＞0.05)。
3.RI的变化:①组内比较:两组间术前差异无显著性(P＞0.05),T2虽有一定程度升高,但在统计学上尚无显著性差异(P＞0.05),C组峰值出现在T3,T4、T5时段有所回落,但均高于术前(P＜0.01);②组间比较:L组峰值在T4,T3、T4时段L组RI明显于低于C组(P＜0.01或P＜0.05);
4.血sICAM-1浓度的变化:①组内比较:两组患者血浆sICAM-1浓度于术前在统计学上无显著性差异(P＞0.05),CPB后的30min、2h、6h、24h血浆sICAM-1浓度都有一定程度的升高;C组T2、T3明显高于术前(P＜0.05),T4、T5时段差异无显著性;②组间比较:L组升高幅度明显低于C组(P＜0.05),2h时段组内差异有显著性(P＜0.05)其余时段组内均无统计学意义(P＞0.05);两组间比较在T2、T3有显著差异(P＜0.05)。
5.血ET-1浓度的变化:①组内比较:两组患者术前在统计学上无显著性差异(P＞0.05),T2、T3、T4和T5时段血浆ET-1浓度都明显升高(P＜0.01或P＜0.05);②组间比较:组间在T2、T3、T4时段L组血ET-1浓度明显低于C组(P＜0.05),但T5时段在统计学上无显著性差异(P＞0.05)。
6.血MDA浓度的变化:①组内比较:两组患者T1时段在统计学上无显著性差异(P＞0.05),CPB后的T2、T3、T4、T5时段均有一定程度的升高,且与T1比较在统计学上有显著性差异(P＜0.05或P＜0.01);②组间比较:组间在T2、T3时段L组浓度明显低于C组(P＜0.05),T4、T5时段两组间在统计学上已无显著性差异(P＞0.05)。
7.血NO浓度的变化:①组内比较:两组患者于T1在统计学上无显著性差异(P＞0.05),T2、T3、T4、T5时段血浆NO浓度都有明显的下降(P＜0.05),于T3时段达到最低谷;②组间比较:L组下降幅度在T2、T3、T4明显小于C组(P＜0.05),且最低谷在T4,T5时段两组间无统计学差异(P＞0.05)。
结论：
1.CPB后不同时间的各项肺功能指标反映了肺所遭受的缺血—再灌注损伤,包括肺换气和氧合功能损害。
2.CPB后各点血液指标反映了肺所遭受的全身炎症反应和缺血—再灌注损伤,包括肺炎性反应和免疫损伤程度、自由基所致肺损伤以及脂质过氧化程度。
3.肢体缺血预处理通过抑制炎性细胞与血管内皮细胞黏附、抑制ET-1的释放,减轻NO的消耗,以及对抗脂质过氧化作用,在一定程度上减轻了体外循环后的肺损伤,改善了体外循环后的肺氧合功能。