肺脏损伤是体外循环(Cardiopulmonary bypass, CPB)心内直视手术的主要并发症之一。肺脏是机体唯一有体循环和肺循环双重血供的器官,所以起初普遍认为肺脏有较强的耐缺血能力,但近年来随着体外循环(CPB)、肺移植及肺动脉袖状切除等技术的迅猛发展,大量的动物实验和临床研究发现,肺脏是最容易受累的器官之一,肺脏同样也存在着缺血/再灌注(Ischemia reperfusion, I/R)损。研究表明,肺I/R损伤是导致术后早期呼吸功能障碍的主要原因,成为影响术后患者预后的重要因素之一。CPB开始后,全身唯一不能进行有效降温而处于相对“高温、高代谢”状态的器官就是肺脏,大量的细胞因子及白细胞在肺脏聚集,肺损伤与炎症系统和I/R损伤密切相关。丙泊酚作为目前最常用的一种全身静脉麻醉药,已证实有良好的抗氧化和抑制细胞因子释放等作用,CPB中使用丙泊酚可以明显减轻肺脏损伤,改善肺脏的呼吸功能和循环功能,但是丙泊酚发挥肺保护作用的确切机制以及剂量相关性方面的研究却较少,为此,本研究的目的是试图找寻其确切机制以及探寻其剂量关系。目的:1通过测量计算CPB心脏瓣膜置换手术中分别给予不同剂量丙泊酚患者CPB前后的呼吸指数(Clinical value of respiratory index, RI)、胸肺顺应性(Cs)和动态肺顺应性(Cd),观察CPB前后这些指标的变化,以了解不同剂量丙泊酚对患者肺脏保护的效果;2通过测定CPB心脏瓣膜置换手术中给予不同剂量丙泊酚患者CPB前后肺静脉(桡动脉代替)血浆超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)、丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量的变化,来测定不同剂量丙泊酚对氧自由基(oxygen free radical, OFR)的影响;3通过测定CPB心脏瓣膜置换手术中给予不同剂量丙泊酚患者CPB前后肺静脉中性粒细胞弹性蛋白酶(Neutrophil Elastase, NE)浓度,探讨CPB中不同剂量丙泊酚炎症反应对肺脏的损伤作用以及不同剂量丙泊酚通过抑制炎症反应对CPB肺I/R损伤的保护作用。通过对上述问题的探讨,试图阐明CPB心脏瓣膜置换手术中肺脏的I/R损伤以及不同剂量丙泊酚对患者肺损伤的保护作用,为临床麻醉中应用丙泊酚能发挥最优的麻醉效应与最佳的肺保护作用提供参考。方法:随机选择首次择期心脏瓣膜置换手术病人48例,随机分为A组(丙泊酚剂量2mg/(kg?h))、B组(丙泊酚剂量5mg/(kg?h))、C组(丙泊酚剂量8mg/(kg?h))和P组(对照组,丙泊酚剂量0mg/(kg?h)),即A组、B组、C组分别在诱导后使用微量输注泵持续输注丙泊酚剂量2mg/(kg?h),5mg/(kg?h),8mg/(kg?h),P组为空白对照组,靶控输注等量脂肪乳剂,每组12例。输注时间均为麻醉诱导完成行中心静脉穿刺术后至抽取血样完成。抽取血样时间分别为CPB开始前(T0)、阻断升主动脉后重新开放升主动脉(开升主)后10min(T1)、30min(T2)、60min(T3),分别于上述各时间点采集桡动脉血液,检测血浆超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)的浓度,测定并计算胸肺顺应性(Cs)、动态肺顺应性(Cd),同步监测吸入气氧浓度(FiO2)、大气压(Pb)、动脉血氧分压(PaO2)、动脉二氧化碳分压(PaCO2),计算呼吸指数(RI)。阻断升主动脉与开放升主动脉之间的时间定为肺缺血时间。所有资料使用SPSS13.0软件做统计分析,所得数据计量资料均以均数±标准差(x±s)表示,组间数据用单因素方差分析(Oneway ANOVA)并进行比较,组内数据比较用组团t检验,计数资料用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。结果:1四组患者的年龄、性别、体重、手术时间、CPB时间和肺缺血时间均无显著性差异(P>0.05)。2各组RI,Cs,Cd组内比较中,可以看出为CPB对P组的影响波动最大,对A组的影响次之,对B,C两组的影响不大且两组无显著性差异(P <0.05)。RI,Cs和Cd组间比较,T0时均无显著性差异(P>0.05),B,C两组相对P组之间差异较大,对呼吸功能影响波动小,有较为明显的肺保护作用,A组较P组的肺功能保护也有一定的优势,但是较B,C两组肺保护作用明显较弱。3 SOD活性在P、A、B和C组中呈现明显的依次递增关系,其差异具有显著性(P <0.05)。而MDA在A、B和C组中均显著低于P组(P <0.05)。A组在T2、T3时,B组和C组在T1、T3时,NE均显著低于同时间的P组(P <0.05)。结论:1在CPB心脏瓣膜置换手术中给予丙泊酚可以明显改善患者RI、Cs、Cd,减轻CPB所致肺脏的呼吸功能以及循环功能的损害,具有肺保护作用,即使丙泊酚的用量在低于常规剂量的条件下,仍然可以表现出其肺保护作用,并且该保护作用呈剂量依赖性,随着应用剂量的增加保护作用呈增强趋势。2丙泊酚可以显著降低CPB再灌注后体内脂质过氧化程度,减轻肺脏受自由基攻击而致的损伤;可以保护SOD活性,增加机体清除OFR的能力从而起到肺保护的作用;可以减少PMN肺内滞留,减少肺损伤的敏感指标—血浆NE的浓度;同样,即使丙泊酚的用量在低于常规剂量的条件下,仍然可以表现出其肺保护作用,该作用呈剂量相关性,随剂量的增加肺保护作用呈现增强趋势,但是在C组中的保护作用优势与B组并无太大差别,提示可能在达到一定的麻醉深度以后,保护作用趋于平缓。3丙泊酚虽不能完全消除CPB肺损伤,但可以大大减轻肺脏损伤的程度,对肺脏起到显著的保护作用。该保护作用呈现剂量依赖性,随丙泊酚剂量的增加该保护作用增强。但是在超过常规剂量的丙泊酚肺保护作用优势与常规剂量丙泊酚并无太大差别,提示可能在达到一定的麻醉深度以后,保护作用趋于平缓。在该研究中,有三例患者(均为持续泵入丙泊酚8mg/(kg?h))术中出现血压低难以维持,给予血管活性药物后效果不理想,停止泵入丙泊酚后血压回升,可见丙泊酚对心肌抑制作用还是很强的,最后该三例患者血样全部弃用。故在临床中,一味的增大丙泊酚的用量并不可取。我们建议在保障患者安全的前提下,可以适当的增大丙泊酚的剂量,以发挥更优的肺脏保护作用。