劉德紅 劉映峰 孟新科 徐志偉 (南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院心血管內(nèi)科，廣東 廣州 50280)

膿毒癥是指由感染引起的失控性全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)，是臨床常見的危重癥，主要表現(xiàn)為血流動(dòng)力學(xué)不穩(wěn)定和組織細(xì)胞氧代謝障礙，其病死率已經(jīng)超過心肌梗死，成為重癥監(jiān)護(hù)病房?jī)?nèi)非心臟病人死亡的主要原因〔1〕。近年來，盡管抗感染治療和器官功能支持技術(shù)取得了長足的進(jìn)步，膿毒癥的病死率仍高達(dá)30%～70%。膿毒癥治療花費(fèi)高，醫(yī)療資源消耗大，嚴(yán)重影響人類的生活質(zhì)量，已經(jīng)對(duì)人類健康造成巨大威脅。艾司洛爾作為一種超短效高選擇性的β1腎上腺素能受體阻斷藥，臨床上常用于防治嚴(yán)重的心律失常，同時(shí)通過減少氧自由基生成，抑制中性粒細(xì)胞浸潤等機(jī)制對(duì)心肌起到保護(hù)作用。本研究通過觀察艾司洛爾對(duì)膿毒癥大鼠β腎上腺能受體及心臟血流動(dòng)力學(xué)的影響，旨在探討艾司洛爾改善重度膿毒癥血流動(dòng)力學(xué)異常的可行性。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組 7～8周齡的雄性清潔級(jí)SD大鼠60只(購自北京華阜康生物科技股份有限公司，許可證號(hào)為SCXK(京)2009-0004)，體重(250±25)g，隨機(jī)分為假手術(shù)組、膿毒血癥組、艾司洛爾組，每組20只。

1.2 實(shí)驗(yàn)藥物及儀器 鹽酸艾司洛爾注射液(山東齊魯制藥有限公司，批號(hào)04120042，規(guī)格0.2 g/2 ml)，血流動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)由MedLab生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)(南京美易科技有限公司)采集處理。

1.3 動(dòng)物模型制備 實(shí)驗(yàn)前12 h禁食，自由飲水，依照文獻(xiàn)〔1，2〕行盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)(CLP)復(fù)制膿毒癥動(dòng)物模型。10%水合氯醛腹腔注射麻醉，固定后沿中下腹正中線切口2 cm，暴露腹腔臟器，探查并找到盲腸。假手術(shù)組找到盲腸后即刻縫合腹壁切口，術(shù)后經(jīng)股靜脈滴注生理鹽水10 ml/kg;膿毒血癥組采用7號(hào)絲線距盲腸根部1.5 cm，血管弓內(nèi)結(jié)扎盲腸，采用CLP復(fù)制膿毒癥模型，術(shù)后同樣經(jīng)股靜脈滴注生理鹽水10 ml/kg。艾司洛爾組同樣復(fù)制膿毒癥模型，術(shù)后經(jīng)股靜脈滴注艾司洛爾0.2 mg/kg體重。記錄各組手術(shù)后相關(guān)指標(biāo)至18 h止。

1.4 指標(biāo)檢測(cè) 各大鼠腹腔麻醉后行股動(dòng)脈插管，通過壓力傳感器連接于MedLab生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)，觀察并記錄術(shù)后6、12、18 h平均動(dòng)脈壓(MAP);行左心室插管，通過該系統(tǒng)記錄左室收縮曲線;并記錄心電圖。計(jì)算左室舒張末壓(LVEDP)、左心室收縮壓(LVSP)，左心室最大收縮速率(+dP/dt)，左室最大舒張速率(-dP/dt)和心率(HR)。分別于術(shù)后0.5、2、4、6 h，采用放射配基法測(cè)定心肌細(xì)胞β腎上腺能受體活性。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS13.0軟件進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)后各組大鼠MAP比較 與假手術(shù)組比較，膿毒癥大鼠手術(shù)后6 h始即出現(xiàn)MAP的明顯下降(P＜0.01)。艾司洛爾組的MAP 6 h時(shí)與膿毒血癥組大鼠有提高，隨著時(shí)間延長，差異逐漸增大，12 h時(shí)為P＜0.01。見表1。

表1 術(shù)后各組大鼠平均動(dòng)脈血壓比較(s，n=20，mmHg)

表1 術(shù)后各組大鼠平均動(dòng)脈血壓比較(s，n=20，mmHg)

132.6 ±12.8 128.4 ±11.3 124.5 ±11.9膿毒癥模型組 94.6 ±9.7 71.3 ±8.0 49.2 ±3.5艾司洛爾組6 h 12 h 18 h假手術(shù)組組別118.4 ±17.6 98.5 ±9.7 85 ±11.6

2.2 術(shù)后各組大鼠HR變化 膿毒癥組大鼠手術(shù)后6 h HR較假手術(shù)組略有增高，12 h時(shí)HR即開始明顯降低(P＜0.01)，而艾司洛爾組6 h時(shí)HR與膿毒癥組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，但自12 h開始HR較膿毒癥組明顯提高(P＜0.05)。

2.3 術(shù)后各組大鼠心功能比較 與假手術(shù)組比較，膿毒癥大鼠的LVEDP、LVSP、+dP/dt及-dP/dt自6 h始即出現(xiàn)均降低，而艾司洛爾組各項(xiàng)指標(biāo)比膿毒癥組顯著提高(P＜0.01)。見表2～表4。

表2 術(shù)后6 h各組大鼠心臟血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)比較( s，n=20)

表2 術(shù)后6 h各組大鼠心臟血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)比較( s，n=20)

組別HR(次/min)LVEDP(mmHg)LVSP(mmHg)49膿毒癥模型組498±51 3.68±0.8473.44±5.212 459±147 3 111±186艾司洛爾組 476±34 4.74±0.4979.48±1.652 756±304 3 344±129+dP/dt -dP/dt假手術(shù)組 452±36 5.69±0.2386.68±5.482 827±247 3 627±1

表3 術(shù)后12 h各組大鼠心臟血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)比較( s，n=20)

表3 術(shù)后12 h各組大鼠心臟血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)比較( s，n=20)

組別HR(次/min)LVEDP(mmHg)LVSP(mmHg)46膿毒癥模型組357±29 3.01±0.5167.72±8.412 240±124 2 627±420艾司洛爾組 398±29 4.08±0.5474.05±6.412 547±189 3 119±124+dP/dt -dP/dt假手術(shù)組 449±38 5.43±0.2482.42±5.692 789±421 3 562±2

表4 術(shù)后18 h各組大鼠心臟血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)比較( s，n=20)

表4 術(shù)后18 h各組大鼠心臟血流動(dòng)力學(xué)指標(biāo)比較( s，n=20)

組別HR(次/min)LVEDP(mmHg)LVSP(mmHg)80膿毒癥模型組278±30 2.45±0.1960.51±1.282 001±210 2 339±162艾司洛爾組 412±51 3.76±0.4769.98±4.872 299±421 2 974±148+dP/dt -dP/dt假手術(shù)組 436±48 5.42±0.4578.94±8.172 664±340 3 498±4

2.3 術(shù)后各組大鼠心肌細(xì)胞β腎上腺能受體活性變化 假手術(shù)組和膿毒癥模型組各時(shí)間點(diǎn)β腎上腺能受體活性均無明顯變化;對(duì)應(yīng)時(shí)點(diǎn)膿毒癥模型組合艾司洛爾組β腎上腺能受體活性明顯較假手術(shù)組低(P＜0.05);0.5 h艾司洛爾組β腎上腺能受體活性明顯高于膿毒癥模型組(P＜0.05)。見表5。

表5 不同時(shí)間點(diǎn)術(shù)后各組大鼠心肌細(xì)胞β腎上腺能受體活性變化( s，fmol/mgpr，n=20)

表5 不同時(shí)間點(diǎn)術(shù)后各組大鼠心肌細(xì)胞β腎上腺能受體活性變化( s，fmol/mgpr，n=20)

.77 ±10.19膿毒癥模型組 89.15 ±7.36 87.64 ±6.93 91.22 ±8.38 89.67 ±7.49艾司洛爾組 147.43 ±8.73 92.36 ±8.33 93.81 ±9.09 87.78 ±7.90 0.5 h 2 h 4 h 6 h假手術(shù)組 197.27 ±11.56 196.36 ±10.79 198.18 ±12.03 196組別

3 討論

膿毒癥本質(zhì)是多種因素引起的全身性炎癥反應(yīng)所導(dǎo)致的復(fù)雜的多系統(tǒng)的臨床動(dòng)態(tài)變化過程，其發(fā)病率和死亡率一直保持著較高的水平。近年來，隨著對(duì)其發(fā)病機(jī)制和病理生理變化研究的深入，發(fā)現(xiàn)膿毒癥患者血清肌鈣蛋白-I(cTnI)、血清肌酸激酶同工酶水平明顯升高，表明膿毒癥時(shí)有心肌損傷存在，Ammann等〔3〕證實(shí)，膿毒癥和膿毒性休克能引起血清cTnI升高。感染性休克犬在休克1 h后血清cTnI升高達(dá)50%，在膿毒癥、膿毒性休克患者中血清 cTnI升高31% ～80%〔4，5〕。臨床上認(rèn)為cTnI的升高即意味著心肌的損傷或壞死，并且cTnI升高的幅度常反映心肌細(xì)胞損傷的程度。同時(shí)有數(shù)據(jù)表明膿毒癥誘導(dǎo)的心肌功能障礙是造成膿毒癥預(yù)后不良的重要原因之一，約40%～50%的膿毒癥患者可并發(fā)心功能不全，出現(xiàn)嚴(yán)重心衰者約7%〔6〕。因此，如何有效預(yù)防和治療膿毒癥誘導(dǎo)的心肌功能障礙是膿毒癥治療方案中的重要組成部分。艾司洛爾是一種超短效高選擇性β1受體阻滯劑，分布半衰期約為2 min，消除半衰期約為9 min，停藥后20～30 min內(nèi)臨床作用基本消失。本研究結(jié)果說明膿毒癥大鼠出現(xiàn)心肌細(xì)胞β腎上腺能受體活性降低;艾司洛爾能提高膿毒癥大鼠β腎上腺能受體活性，且起效快，2 h及以后作用不明顯。

另外，在本實(shí)驗(yàn)中，膿毒癥模型大鼠手術(shù)后出現(xiàn)動(dòng)脈壓的下降，而艾司洛爾組能增高其MAP，提示艾司洛爾有提高膿毒癥大鼠MAP的作用;而術(shù)后6 h，各組大鼠均出現(xiàn)不同程度的HR增快，考慮系應(yīng)激反應(yīng)代償所致，而12 h開始，由于失代償出現(xiàn)心臟抑制，HR減慢，同樣，艾司洛爾能調(diào)節(jié)大鼠HR，使代償期大鼠HR減慢，而失代償期大鼠HR增快。重要的是，艾司洛爾對(duì)心功能的改善非常明顯。LVSP主要反映心肌的收縮能力，LVEDP代表左心室前負(fù)荷，間接反映心室的舒張順應(yīng)性，+dP/dt及-dP/dt在一定程度上反映室壁張力的變化速度，是反映左心室收縮和舒張期心肌功能的敏感指標(biāo)。本研究發(fā)現(xiàn)艾司洛爾能顯著改善上述指標(biāo)，提示其能改善膿毒癥模型大鼠的心臟收縮和舒張功能失常，在預(yù)防和治療膿毒癥誘導(dǎo)的心肌功能障礙中能起到重要的作用。

多項(xiàng)研究顯示，艾司洛爾具有明顯的心肌保護(hù)作用〔7〕，可能機(jī)制有:通過其β1受體阻滯作用減少心肌細(xì)胞內(nèi)ATP的消耗;降低蛋白激酶A的活性;減少鈣離子內(nèi)流;減輕缺血再灌注引起的細(xì)胞內(nèi)鈣超載;抑制血小板聚集等〔8〕。Simon等〔9〕觀察到用非選擇性β受體阻斷劑普萘洛爾預(yù)處理的心肺復(fù)蘇后大鼠心肌損傷程度明顯減輕，心功能改善。在心臟手術(shù)中，兒茶酚胺濃度在血液循環(huán)和心肌局部劇增，引起心肌β腎上腺素能受體-環(huán)磷酸腺苷(β-AR-cAMP)系統(tǒng)失敏，從而影響心臟血流動(dòng)力學(xué)，影響心臟功能的恢復(fù)。作為超短效的選擇性β1-受體阻滯劑，艾司洛爾在心肌中，通過競(jìng)爭(zhēng)兒茶酚胺結(jié)合位點(diǎn)而抑制β1-受體，預(yù)防β-AR-cAMP系統(tǒng)失敏，達(dá)到減緩靜息和運(yùn)動(dòng)心率，降低血壓，降低心肌耗氧量的作用，從而改善心臟血流動(dòng)力學(xué)，改善心功能。

綜上，艾司洛爾用于輔助治療膿毒癥可有助于穩(wěn)定HR，改善心臟血流動(dòng)力學(xué)從而起到改善心功能，保護(hù)心肌細(xì)胞的作用，但是據(jù)報(bào)道其產(chǎn)生的β受體阻滯作用呈劑量依賴性〔10〕，因此改變不同的艾司洛爾的劑量是否會(huì)對(duì)其保護(hù)作用產(chǎn)生影響以及其對(duì)膿毒癥模型大鼠的預(yù)后等數(shù)據(jù)尚需進(jìn)一步的研究。

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