陶冉 甘偉妮 張潔 宋鳳卿 左艷芳 陳蒙華

1廣西醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院ICU（南寧530007）；2中山大學孫逸仙醫(yī)院急診科（廣州510120）

腎上腺素是目前心臟驟停時的首選治療藥 物，但由于其引起的復蘇后心功能障礙導致患者遠期生存下降而備受爭議，大量研究表明腎上腺素加重了心肺復蘇后心肌缺血再灌注損傷［1］（myocardial ischemia reperfusion injury，MIRI）。如何減輕腎上腺素在心肺復蘇中帶來的負面效應已成為關注熱點之一。亞低溫治療是目前公認的最有效的心肺復蘇（cardiopulmonary resuscitation，CPR）干預策略之一，能夠改善CPR 后心肌功能障礙、生存率和遠期神經(jīng)功能預后［2］。但亞低溫改善復蘇療效是通過減輕腎上腺素所致的復蘇后MIRI 還是其本身的作用尚不明確，國內外相關報道也較少。因此，本研究通過構建大鼠室顫型心臟驟停∕心肺復蘇（CA∕CPR）模型，探討亞低溫治療是否可改善腎上腺素在復蘇中的療效，以及是否可減輕應用腎上腺素所致的復蘇后早期MIRI，從而改善遠期生存預后。

1 材料與方法

1.1 動物的準備 選用健康雄性SD 鼠32 只，體質量180～220 g（由廣西醫(yī)科大學實驗中心提供）。經(jīng)腹腔注射戊巴比妥鈉（45 mg∕kg）麻醉、經(jīng)口插入14G氣管套管以備接呼吸機用。分離并切開左股動脈以及左股靜脈，分別插入預充肝素鈉的PE-50 管，股動脈插管通過壓力換能器與BL-420F生物機能實驗系統(tǒng)（四川成都泰盟儀器公司）連接以監(jiān)測動脈壓。左股靜脈導管以備靜脈注射藥物。同時經(jīng)四肢皮下針頭電極記錄標準Ⅱ導聯(lián)心電圖。經(jīng)股靜脈用血管內體溫探頭測中心溫度。

1.2 動物分組 CPR 時將大鼠隨機分成常溫對照組（N）、常溫腎上腺組組（N+E）、低溫對照組（H）、低溫腎上腺組（H+E）。

1.3 實驗方案 （1）32 只大鼠應用經(jīng)食管快速起搏心室誘導大鼠發(fā)生室顫（ventricular fibrillation，VF）、建立CA 模型。具體操作參照文獻［3］。起搏開始后5 min 將大鼠隨機分組并開始常規(guī)CPR。采用ALV-V9 型動物呼吸機（上海奧爾科特生物科技有限公司）行機械通氣（室內空氣），通氣頻率70 次∕min，潮氣量為6 mL∕kg；用自制的按壓器進行胸外心臟按壓，頻率200 次∕min。按壓深度為大鼠胸廓前后徑1∕3。按壓1 min時經(jīng)靜脈給予腎上腺素0.02 mg∕kg 或生理鹽水。如10 min 內未恢復自主循環(huán)者放棄復蘇。觀察存活情況。（2）兩組大鼠分別在各時點采血檢測H-FABP，并于4 h處死取心肌病理。

1.4 溫度控制 常溫組大鼠在整個實驗過程中通過加熱燈保持大鼠體溫在（37.0±0.5）℃，而低溫組大鼠在胸外按壓即刻通過冰塊、風扇迅速使大鼠體溫降至（33.0±0.5）℃，維持4 h。4 h 后復溫2 h 至37℃。

1.5 判斷標準 在快速心室起搏時出現(xiàn)動脈搏動波消失伴有血壓下降者定義為CA，當停止心臟起搏時心電圖可表現(xiàn)為VF、或無脈性電活動、或一條直線（全心停搏）；判斷自主循環(huán)恢復（restoration of spontaneous circulation，ROSC）的標準為出現(xiàn)室上性節(jié)律（包括竇性、房性或交界性心律）伴有平均動脈壓＞20 mmHg，持續(xù)1 min 以上［4］。生存時間定義為從ROSC 到自主呼吸消失、或在機械通氣條件下平均動脈壓（mean arterial pressure，MAP）降至≤20 mmHg。

1.6 心型脂肪酸結合蛋白（heart-type fatty acid binding proteins，H-FABP）檢測 取假手術組、常溫腎上腺和低溫腎上腺組各時間點血清使用HFABP 檢測試劑盒（武漢華美生物有限公司）按照試劑盒說明書測定。

1.7 HE 染色病理觀察 取常溫腎上腺和低溫腎上腺組復蘇后4h 心肌組織制作石蠟切片，進行HE染色，光學顯微鏡下觀察兩組病理變化。

1.8 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0 軟件進行統(tǒng)計分析，計量資料使用均數(shù)±標準差（）表示，計數(shù)資料則使用率表示。各組比較用方差分析或Mann-WhitneyU檢驗，率的比較用卡方檢驗，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 4組大鼠基礎參數(shù)比較 4組大鼠基礎參數(shù)比較差異均無統(tǒng)計學意義。見表1。

表1 4組基礎參數(shù)比較Tab.1 The baseline parameters in four groups±s

表1 4組基礎參數(shù)比較Tab.1 The baseline parameters in four groups±s

組別N+E組H+E組N組H組只數(shù)8 8 8 8收縮壓（mmHg）146±7 147±8 147±4 146±8舒張壓（mmHg）116±2 114±5 115±5 117±6平均壓（mmHg）127±4 127±6 125±5 127±5心率（次∕min）447±29 447±24 431±27 422±19體溫（℃）37.0±0.2 36.9±0.1 36.8±0.2 37.0±0.2

2.2 4組大鼠ROSC 時間及率的比較 各組ROSC時間差異無統(tǒng)計學意義。H+E組ROSC 率明顯高于H 與N組（P＜0.05），N + E組ROSC 率明顯高于N組（P＜0.05）。見表2。

表2 各組ROSC 時間及率的比較Tab.2 The comparison of the time and rates of ROSC in four groups

2.3 4組大鼠體溫控制情況 由于N組大鼠未復蘇，不做比較。N+E組大鼠保持大鼠體溫在（37.0± 0.5）℃。H + E組及H組大鼠CPR 時開始降溫，8 min 內將至目標溫度（33.0±0.5）℃并維持至ROSC 后4 h，復溫2 h 至（37.0±0.5）℃。見圖1。

圖1 4組大鼠體溫變化圖Fig.1 The changes of temperature in four groups

2.4 神經(jīng)功能缺陷評分和生存比較 N組大鼠均未恢復自主循環(huán)，H+E組大鼠72 h 神經(jīng)功能缺陷評分明顯低于N+E組與H組（P＜0.05）；H+E組大鼠72 h 內全部存活，生存情況明顯高于其他兩組（P＜0.05）。見圖2、3。

圖2 神經(jīng)功能缺陷評分和生存比較Fig.2 The comparison of neurological deficits score（NDS）in three groups

2.5 兩組血清FABP 比較 兩組大鼠在復蘇后0.5 h 脂肪酸結合蛋白明顯升高，2 h 有所下降，4 h再次升高，但H+E組大鼠復蘇后明顯低于N+E組（P＜0.05，圖4）。

2.5 心肌病理觀察 N+E組4 h 可見彌漫性心肌細胞水腫，邊界模糊不清，細胞排列紊亂，形態(tài)破壞，核碎裂、溶解，壞死明顯（圖5A）。H + E組4 h心肌細胞輕度腫脹，心肌細胞輪廓尚清晰，細胞排列尚整齊，細胞形態(tài)尚存，細胞核染色深。與圖5A中N+E組比較，細胞破壞程度明顯較輕（圖5B）。

圖3 3組大鼠生存曲線比較Fig.3 The comparison of survival in three groups

圖4 兩組大鼠不同時點血清H-FABP 濃度比較Fig.4 The comparison ofconcentrationof H-FABP in different time points between two groups

圖5 兩組大鼠復蘇后4 h 心肌病理HE 染色結果比較（×400）Fig.5 The comparison of the picture of hematoxylin-eosin stainingat 4 h after ROSC between two groups（×400）

3 討論

本研究的結果顯示：在大鼠室顫型CA∕CPR 模型中，腎上腺素組大鼠自主循環(huán)恢復率明顯高于未用腎上腺素組。但在常溫時應用腎上腺素，復蘇后心肌損傷明顯，縮短了生存時間。而給予低溫干預后，腎上腺素組的ROSC明顯高于單純低溫組，復蘇后心肌損傷明顯改善，生存時間顯著延長。

腎上腺素在心肺復蘇中可通過其α腎上腺素能血管收縮效應，增加CPP，從而提高ROSC［4］。但由于其在復蘇后β1 受體效應增加了心肌的變時變力效應，造成心肌過度耗氧，加重缺血心肌的損傷程度。因此，復蘇后心肌損傷是心臟驟?；颊哌h期存活無法改善的重要原因之一［5-7］。因此，如何改善復蘇后腎上腺素心肌損傷的副作用成為研究關注點之一。亞低溫治療已被研究證實應用于心肺復蘇具有保護作用，能夠改善復蘇后心肌功能和遠期生存［8］。但其心肌保護作用是通過減少腎上腺素的副作用，還是亞低溫本身的保護作用，目前尚不清楚。本研究結果顯示，常溫條件下使用腎上腺素顯著提高了ROSC 率，但生存明顯降低；低溫條件下使用腎上腺素8 只大鼠全部全部恢復自主循環(huán)，而且全部存活至72 h；但單純低溫不用腎上腺素雖可稍提高ROSC 率，但遠期生存仍改善不明顯。因此本研究提示亞低溫能夠可改善腎上腺素在復蘇后的負面效應，改善生存預后。

心臟型脂肪酸結合蛋白（H-FABP）是一種小型的細胞質蛋白（15 kDa），在缺血發(fā)作后從心肌細胞中釋放出來［9-10］。當心肌發(fā)生缺血性損傷時，H-FABP 就會被迅速釋放到循環(huán)系統(tǒng)中，首先可以在心臟損傷后的20 min 被檢測到，在3～4 h 獲得峰值，隨后在20～24 h 恢復到正常水平，整個過程中經(jīng)腎臟代謝清除［11］。因此，血清H-FABP可以反映心肌損傷程度。實際上，它也因為其敏感已被臨床應用為評估亞臨床缺血和預測疾病進展的標記［12］，能夠替代心肌酶等心肌梗死相關指標。在實驗研究中，張立平等［13］研究家兔心肺復蘇后心功能的結果也顯示，在復蘇后30 min 時血清H-FABP 就已經(jīng)明顯升高，提示心肌損傷。本研究發(fā)現(xiàn)兩組大鼠復蘇后血漿H-FABP 水平明顯高于正?；€，說明復蘇后大鼠的心肌受傷。但H + E組在0.5 h 和4 h的血清H-FABP水平明顯低于N+E組，同時4 h的心肌病理損傷情況明顯輕于N+E組。上述變化揭示了亞低溫能夠減少心肌缺血損傷后的H-FABP釋放，改善復蘇后早期心肌病理，進一步證明亞低溫能夠減輕復蘇后早期心肌損傷，緩解腎上腺素的負面效應，改善CPR 后心肌缺血再灌注損傷。本研究發(fā)現(xiàn)H-FABP 在復蘇后0.5 h 和4 h 成雙峰趨勢，這一過程的發(fā)生機制尚不明確，考慮可能與心肌細胞的損傷發(fā)生延遲釋放H-FABP 有關。因此，本研究得出在經(jīng)食管快速起搏心室構建CA∕CPR 大鼠模型中，亞低溫干預減輕了腎上腺素對復蘇后心肌和神經(jīng)功能的損傷作用，從而改善生存。

但本研究仍尚有不足之處，一是納入實驗的SD 大鼠屬于正常大鼠，臨床實際中室顫多發(fā)生在具有基礎心臟疾病的患者中，但實驗研究為了達到統(tǒng)一的基礎狀態(tài)以增加干預條件的對比性，因此選用的是大多數(shù)實驗所采用的動物；二是亞低溫是通過哪種機制調控了CPR 期間腎上腺素的負面效應，其是否通過減弱β受體作用改善心功能目前尚不清楚，具體的病理生理機制有待深入研究。