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缺血-再灌注损伤是一种广泛而复杂的病理生理过程。随着临床溶栓术、导管技术、冠脉搭桥术和体外循环下心脏手术的广泛应用,麻醉医生面临着越来越多的涉及再灌注损伤的问题。糖尿病是一种严重威胁人类健康的综合征,资料显示糖尿病人群心绞痛、心肌梗死、充血性心力衰竭以及严重室性心律失常等疾病发生率远高于非糖尿病人群,由心肌缺血等心血管病导致的死亡占糖尿病患者死亡的50%以上[1]。糖尿病也是围手术期并发症发生率增多的原因之一,合并糖尿病的患者围手术期死亡率较非糖尿病患者增高5倍[2]。临床麻醉中,特别是体外循环下心脏手术的麻醉中,糖尿病被认为是心血管意外以及冠脉重建手术预后不良的重要危险因素[3]和CABG术后低心排综合征独立的预测指标[4]。因此,糖尿病患者的麻醉管理,尤其是涉及再灌注损伤患者的麻醉管理就显得更为复杂。本研究在于探讨糖尿病心肌缺血/再灌注损伤耐受性的改变,并通过其机理研究, 为糖尿病患者心肌缺血再灌注损伤的保护提供实验依据。糖尿病大鼠模型和离体大鼠心脏灌注模型的建立:健康雄性Sprague-Dawley大鼠,禁食12小时后腹腔注射链尿佐菌素60mg/kg。72h后尾静脉采血测定血糖,以后每周测定血糖,血糖持续≥16.7 mmol/L定为糖尿病大鼠。对照组只注射等量枸橼酸缓冲液。所有大鼠专人饲养,自由摄食、饮水,不给予胰岛素等降糖治疗。4周后腹腔注射3%戊巴比妥钠60mg/kg麻醉,离体心脏置于Langendorff灌注模型,Krebs-Henseleit缓冲液逆行灌注。自心尖部将一导管插入左室,经传感器连接MPA2000多道生物信号分析系统,持续监测左室收缩峰压(LVPSP)和舒张末压(LVEDP)。三根电极分别置于右心室及左右心房,通过心电传感器接MPA2000型多道生物信号分析系统连续观察心脏表面心电活动,记录心率,室速(VT)和室颤(VF)发生率、出现时间以及持续时间。二、糖尿病心肌对缺血-再灌注损伤耐受性的改变在Lagendorff灌注模型上研究糖尿病心脏对缺血-再灌注损伤耐受性的改变。实验分2组,正常对照组(n=10)和糖尿病组(n=16)。两组均用Krebs-Henseleit缓冲液逆行灌注。平衡灌注20 min后夹闭灌注道全心热缺血<WP=5>30 min,再灌注40 min。结果显示1)糖尿病心脏基础心功能损害严重,表现为心率减慢,左室发展压、心率发展压乘积和左室压力最大上升/下降速率显著降低; 2)糖尿病对缺血-再灌注损伤耐受性显著增强,表现为缺血期心脏停搏时间延长,再灌注期心功能恢复较好,左室发展压、心率发展压乘积、冠状动脉流量和左室压力最大上升/下降速率恢复显著高于非糖尿病心脏,再灌注心律失常显著减轻,肌酸激酶释放量明显减少。三、高糖灌注对糖尿病心肌缺血-再灌注耐受性的影响实验分三组,正常对照组、糖尿病对照组和高葡萄糖灌注组。平衡灌注20min后,正常对照组和糖尿病组继续KHB缓冲液灌注20min,高葡萄糖组采用高葡萄糖灌注液灌注20min。全心热缺血30min后再灌注40min。观察再灌注期VT和VF的发生频率及持续时间,测定心肌组织和冠脉流出液中NO,MDA,LD和CK含量。结果显示,糖尿病组和高葡萄糖灌注组再灌注心律失常显著减轻。对照组VT、VF发生率分别为60%和100%,糖尿病组分别为14.3%和28.6%,高葡萄糖灌注组未见VT和VF。三组心律失常评分分别为6.14±1.77,1.6±1.14和1.2±0.84。糖尿病组冠脉流出液中CK含量显著降低( P<0.05),高葡萄糖灌注组冠脉流出液中CK含量比较糖尿病组有所升高,但仍低于对照组( P<0.05)。糖尿病心脏中NO水平升高11%(P<0.05),高糖灌注组升高20%( P<0.05)。糖尿病组再灌注期冠脉流出液中NO无显著改变,高糖灌注组显著升高(72%,P<0.05)。糖尿病心肌和冠脉流出液中MDA水平均显著升高(P<0.01,)。高糖灌注组心肌MDA低于糖尿病组(P<0.05),但仍高于对照组。高糖灌注组再灌注期冠脉流出液中MDA与对照组无显著差异。糖尿病组和高糖灌注组心肌LD水平增高(26%和19%,P<0.05),两组之间无显著差异。糖尿病组冠脉流出液中LD无显著改变,高糖灌注组冠脉流出液中LD显著升高(16.5%,P<0.05)。四、 高渗对心肌缺血/再灌注损伤的耐受性的影响实验分2组,正常对照组(n=10)和高氯化钠灌注组(n=7)。实验流程同‘高糖灌注对糖尿病心肌缺血-再灌注耐受性的影响’。高氯化钠灌注液通过在KHB缓冲液中加入氯化钠(渗透压360mOsm/L)获得。结果显示高渗灌注组心功能恢复显著改善,CK释放量降低(P<0.05),提示高渗对心肌缺血/再灌注损伤具有一定保护作用。 <WP=6>五、结 论 STZ诱导的1型糖尿病基础心功能损害明显,但对缺血/再灌注损伤的耐受性增强,表现为再灌注期心功能恢复明显优于对照组,心律失常减轻。高糖灌注减轻糖尿病心脏再灌注期室性心律失常。糖尿病心脏缺血耐受性的增强可能与以下因素有关:1)NO水平的升高;2)糖酵解的抑制;3)氧化反应的适度增强;4)高渗透压的影响。高糖灌注加重糖尿病心肌再灌注损伤,但再灌注心律失常反而有减轻趋势,其作用可能与糖酵解途径产生的ATP增加有关。