机体应激强度与环核苷酸系统的动态变化
http://www.100md.com
《急诊医学》
作者：赵玉华 沈 钢 柴 莹
单位：赵玉华 沈 钢 柴 莹，浙江医科大学附属第二医院 310009 杭州
关键词：环核苷酸；第二信使；创伤应激；体外循环
急诊医学990309 摘要：目的 为探讨环核苷酸系统在创伤应激状态下作为机体内分泌系统第二信使的变化及意义。方法 以放免法测定16例低温麻醉体外循环者围术期7个时段的血浆cAMP、cGMP值。结果 发现随机体承受刺激强度的增减，cAMP呈同步改变，而cGMP增高主要与心脏承受手术操作和体外循环刺激有关。结论 认为对血浆环核苷酸系统的动态观察可作为机体创伤应激反应强度的一个综合参考指标，体外循环心脏直视手术亦可作为特定的机体创伤模式为科研及临床观察所用。
Perioperative dynamics of cyclic ribonucleotide in patients under stress state during cardiac surgery
, 百拇医药
Zhao Yuhua，Shen Gang，Chai Ying.The Second Affiliated Hospital，Zhejiang University，Hangzhou 310009
Abstract Aim：To investigate the dynamics of plasma second messenger of endocrine system during the perioperative period of cardiac surgery，and its relationship to traumatic stress.Methods：Sixteen patients，aged 19.31±10.4 years undergoing open heart surgery with CPB and hypothermia，served as subjects.The arterial plasma concentrations of cAMP and cGMP were measured dynamically by radioimmunoassay during the perioperative period.Preoperative blood samples of the patients were heparinized and were taken as heparin controls and the venous blood samples of 30 healthy blood donors as normal controls.Results：There were no statistical differece among heparin control，preoperative level and normal control.The peak values occurred during CPB，and plasma cAMP levels changed synchronously with the intensities of operative stimuli to human body，however cGMP levels was mainly related to operative stimuli to heart and CPB.Conclusion：It is suggested that dynamic variation of plasma cyclic ribonucleotide could be considered as a reference parameter for the intensity of traumatic stress and the open heart surgery with CPB could be used as a special traumatic model of human for scientific research.
, http://www.100md.com
Key Words Cyclic ribonucleotide Second messenger Traumatic stress CPB
本研究旨在利用低温麻醉体外循环心脏直视手术这一特定的机体创伤模式，观察环核苷酸的动态变化，探讨不同强度应激状态下内分泌系统第二信使的变化规律及临床意义。
1 资料与方法
手术观察组 手术观察组16例，男13例，女3例；年龄19.31±10.44岁；体重43.63±13.15kg；病种包括室间隔缺损5例，房间隔缺损、法洛氏四联症、风湿性心脏病二尖瓣双病变及左房粘液瘤各2例，动脉导管未闭、肺动脉瓣狭窄及右室平滑肌肉瘤各1例。均按常规在低温麻醉体外循环下手术，采用非搏动性相对高流量灌注，转流时间67.44±21.47min，主动脉阻断44.94±16.82min。在以下7个时段自右桡动脉采血。Ⅰ：术前2h，同时取2组标本，Ⅰ及Ⅰa(后者试管内按比例加入肝素)；Ⅱ：转流前全身肝素化后；Ⅲ：开放升主动脉阻断前转流20min；Ⅳ：转毕；Ⅴ：术毕；Ⅵ：术后24h；Ⅶ：术后72h。
, 百拇医药
对照组为同期献血员30例。男24例，女6例；年龄24.40±9.34岁。自左肘静脉采血。
所有标本均按药盒规定采集、处理后保存，各项指标以放射免疫法一次测定，药盒由上海中医学院同位素室提供，单位以PM/ml表示。参照Chenoweth[1]介绍的公式对体外循环中各测定值进行矫正。
测定值以(x±s)表示，正常对照组与观察组术前及观察组术前两组间配对t检验，观察组各段间用双因素方差分析，Q检验。
2 结果
正常对照组与观察组术前Ⅰ，以及观察组术前两组间比较均无显著性差异。说明本观察组自身心脏疾患、动静脉采血途径以及体外试管内按全身肝素化比例加入肝素对血浆环核苷酸系统影响不大。见表1
表1 正常对照组与观察组术前值的比较 组别
, 百拇医药
例数
cAMP
cGMP
正常对照组
30
20.12±1.04
5.02±0.24
观察组术前Ⅰ
16
20.00±1.34
7.19±0.83
Ⅰa
16
, 百拇医药
20.14±2.36
7.38±1.12
各组间比较，P>0.05
观察组各时段环核苷酸系统数值，随着麻醉、开胸手术、体外循环转流及血流降温等因素的干预，呈明显的进行性上升趋势，至转流中(Ⅲ)达最高峰，随后逐渐下降，至手术结束及/或术后24h恢复正常。与机体承受的创伤性打击强度变化基本一致。见表2
表2 各时段环核苷酸系统的数值变化 时段
CAMP
CGMP
Ⅰa
20.00±1.34
, 百拇医药
7.19±0.83
Ⅰb
20.14±2.36
7.38±1.21
Ⅱ
38.17±4.52**
10.23±1.60*
Ⅲ
119.17±14.16**
21.82±2.26**
Ⅳ
, 百拇医药
64.78±8.99**
13.72±1.89**
Ⅴ
37.81±3.16**
6.56±0.66
Ⅵ
16.71±1.53
6.56±0.71
Ⅶ
12.76±1.20
6.19±0.97
, 百拇医药
与术前比较*P<0.05，**P<0.01
3 讨论
cAMP系在腺苷酸环化酶作用下，由ATP转化而来，主要作为β-肾上腺素能儿茶酚胺、胰高血糖素、加压素及促肾上腺皮质激素等激素的第二信使发挥作用。血浆cAMP的含量增高直接反映了这些激素分泌的增加。本临床研究发现，从麻醉、手术开始后，机体承受的刺激强度逐步迭加，至体外循环时达最强，其后随着体外循环的结束，手术操作的完成，麻醉的苏醒，刺激强度逐渐减弱，但依然承受着气管插管和机械通气，心包和纵隔及(或)胸腔引流管的刺激，直至术后24h以后才完全撤除。而cAMP浓度的动态变化与之基本同步，从手术开始后呈进行性增高，体外循环转流时(Ⅲ)达高峰，几近术前对照值的6倍，以后逐步降低，术后24h已恢复术前水平，实际上反映了机体应激水平的变化。
与cAMP一样，cGMP也广泛分布于很多组织中，在鸟苷酸环化酶作用下，由GTP转化而来，一般认为其生物学效应常与cAMP相反。可能是心房利钠因子(ANF)的第二信使[2，3]。ANF主要存在于心房，以右心房前壁含量最高，在某些应激状态下由心房肌细胞分泌，发挥排钠、利尿作用[4]。本观察组均为开心手术，半数病例经心房切口行心内操作，全部病例均经右心房前壁安插腔静脉引流管道，由于心内操作的刺激、房壁完整性的破坏以及体外循环时控制性的休克状态，都可能使ANF分泌及(或)自受损房壁肌细胞外溢。与之相应，转流前后血浆cGMP浓度明显增高，转流中达高峰，转流结束后随着心脏各管道的撤除、房壁切口的关闭，至手术结束时已降为正常。
, 百拇医药
应激是机体的一种保护性反应，但对机体又必然会造成某些损伤，在临床上必须尽量减轻这种反应。低温麻醉、开胸手术、体外循环转流以及心内直视下的手术操作对机体来说都是一种较强的创伤刺激，尤其体外循环时，机体处于一种控制性的休克状态，是一种极为强烈的刺激因素。作为激素作用的第二信使，cAMP、cGMP的变化实质上是在分子生物学水平上反映了机体在应激状态下的生理及病理状况的改变。
参考文献
1.Chenoweth DE，Cooper SW，Hugli TH，et al.Complement activation during cardiopulmonary bypass；Evidence for generation of C3a and C5a anaphylatoxins.New Engl J Med，1981，304：497
2.Hamet P，Tremblay J，Pang SC，et al.Effect of native and synthetic atrial natriuretic factor on cyclic GMP.Biochem Biophys Res Commun，1984，123：515
3.Gerzer R，Heim JM，Schiitte B，et al.Cellular mechanism of action of atrial natriuretic factor.Klin Wochenschr，1987，65(suppl Ⅷ)：109
4.鞠名达主编，现代临床医学辞典，北京：人民军医出版社，1993，1142～1143, http://www.100md.com
单位：赵玉华 沈 钢 柴 莹，浙江医科大学附属第二医院 310009 杭州
关键词：环核苷酸；第二信使；创伤应激；体外循环
急诊医学990309 摘要：目的 为探讨环核苷酸系统在创伤应激状态下作为机体内分泌系统第二信使的变化及意义。方法 以放免法测定16例低温麻醉体外循环者围术期7个时段的血浆cAMP、cGMP值。结果 发现随机体承受刺激强度的增减，cAMP呈同步改变，而cGMP增高主要与心脏承受手术操作和体外循环刺激有关。结论 认为对血浆环核苷酸系统的动态观察可作为机体创伤应激反应强度的一个综合参考指标，体外循环心脏直视手术亦可作为特定的机体创伤模式为科研及临床观察所用。
Perioperative dynamics of cyclic ribonucleotide in patients under stress state during cardiac surgery
, 百拇医药
Zhao Yuhua，Shen Gang，Chai Ying.The Second Affiliated Hospital，Zhejiang University，Hangzhou 310009
Abstract Aim：To investigate the dynamics of plasma second messenger of endocrine system during the perioperative period of cardiac surgery，and its relationship to traumatic stress.Methods：Sixteen patients，aged 19.31±10.4 years undergoing open heart surgery with CPB and hypothermia，served as subjects.The arterial plasma concentrations of cAMP and cGMP were measured dynamically by radioimmunoassay during the perioperative period.Preoperative blood samples of the patients were heparinized and were taken as heparin controls and the venous blood samples of 30 healthy blood donors as normal controls.Results：There were no statistical differece among heparin control，preoperative level and normal control.The peak values occurred during CPB，and plasma cAMP levels changed synchronously with the intensities of operative stimuli to human body，however cGMP levels was mainly related to operative stimuli to heart and CPB.Conclusion：It is suggested that dynamic variation of plasma cyclic ribonucleotide could be considered as a reference parameter for the intensity of traumatic stress and the open heart surgery with CPB could be used as a special traumatic model of human for scientific research.
, http://www.100md.com
Key Words Cyclic ribonucleotide Second messenger Traumatic stress CPB
本研究旨在利用低温麻醉体外循环心脏直视手术这一特定的机体创伤模式，观察环核苷酸的动态变化，探讨不同强度应激状态下内分泌系统第二信使的变化规律及临床意义。
1 资料与方法
手术观察组 手术观察组16例，男13例，女3例；年龄19.31±10.44岁；体重43.63±13.15kg；病种包括室间隔缺损5例，房间隔缺损、法洛氏四联症、风湿性心脏病二尖瓣双病变及左房粘液瘤各2例，动脉导管未闭、肺动脉瓣狭窄及右室平滑肌肉瘤各1例。均按常规在低温麻醉体外循环下手术，采用非搏动性相对高流量灌注，转流时间67.44±21.47min，主动脉阻断44.94±16.82min。在以下7个时段自右桡动脉采血。Ⅰ：术前2h，同时取2组标本，Ⅰ及Ⅰa(后者试管内按比例加入肝素)；Ⅱ：转流前全身肝素化后；Ⅲ：开放升主动脉阻断前转流20min；Ⅳ：转毕；Ⅴ：术毕；Ⅵ：术后24h；Ⅶ：术后72h。
, 百拇医药
对照组为同期献血员30例。男24例，女6例；年龄24.40±9.34岁。自左肘静脉采血。
所有标本均按药盒规定采集、处理后保存，各项指标以放射免疫法一次测定，药盒由上海中医学院同位素室提供，单位以PM/ml表示。参照Chenoweth[1]介绍的公式对体外循环中各测定值进行矫正。
测定值以(x±s)表示，正常对照组与观察组术前及观察组术前两组间配对t检验，观察组各段间用双因素方差分析，Q检验。
2 结果
正常对照组与观察组术前Ⅰ，以及观察组术前两组间比较均无显著性差异。说明本观察组自身心脏疾患、动静脉采血途径以及体外试管内按全身肝素化比例加入肝素对血浆环核苷酸系统影响不大。见表1
表1 正常对照组与观察组术前值的比较 组别
, 百拇医药
例数
cAMP
cGMP
正常对照组
30
20.12±1.04
5.02±0.24
观察组术前Ⅰ
16
20.00±1.34
7.19±0.83
Ⅰa
16
, 百拇医药
20.14±2.36
7.38±1.12
各组间比较，P>0.05
观察组各时段环核苷酸系统数值，随着麻醉、开胸手术、体外循环转流及血流降温等因素的干预，呈明显的进行性上升趋势，至转流中(Ⅲ)达最高峰，随后逐渐下降，至手术结束及/或术后24h恢复正常。与机体承受的创伤性打击强度变化基本一致。见表2
表2 各时段环核苷酸系统的数值变化 时段
CAMP
CGMP
Ⅰa
20.00±1.34
, 百拇医药
7.19±0.83
Ⅰb
20.14±2.36
7.38±1.21
Ⅱ
38.17±4.52**
10.23±1.60*
Ⅲ
119.17±14.16**
21.82±2.26**
Ⅳ
, 百拇医药
64.78±8.99**
13.72±1.89**
Ⅴ
37.81±3.16**
6.56±0.66
Ⅵ
16.71±1.53
6.56±0.71
Ⅶ
12.76±1.20
6.19±0.97
, 百拇医药
与术前比较*P<0.05，**P<0.01
3 讨论
cAMP系在腺苷酸环化酶作用下，由ATP转化而来，主要作为β-肾上腺素能儿茶酚胺、胰高血糖素、加压素及促肾上腺皮质激素等激素的第二信使发挥作用。血浆cAMP的含量增高直接反映了这些激素分泌的增加。本临床研究发现，从麻醉、手术开始后，机体承受的刺激强度逐步迭加，至体外循环时达最强，其后随着体外循环的结束，手术操作的完成，麻醉的苏醒，刺激强度逐渐减弱，但依然承受着气管插管和机械通气，心包和纵隔及(或)胸腔引流管的刺激，直至术后24h以后才完全撤除。而cAMP浓度的动态变化与之基本同步，从手术开始后呈进行性增高，体外循环转流时(Ⅲ)达高峰，几近术前对照值的6倍，以后逐步降低，术后24h已恢复术前水平，实际上反映了机体应激水平的变化。
与cAMP一样，cGMP也广泛分布于很多组织中，在鸟苷酸环化酶作用下，由GTP转化而来，一般认为其生物学效应常与cAMP相反。可能是心房利钠因子(ANF)的第二信使[2，3]。ANF主要存在于心房，以右心房前壁含量最高，在某些应激状态下由心房肌细胞分泌，发挥排钠、利尿作用[4]。本观察组均为开心手术，半数病例经心房切口行心内操作，全部病例均经右心房前壁安插腔静脉引流管道，由于心内操作的刺激、房壁完整性的破坏以及体外循环时控制性的休克状态，都可能使ANF分泌及(或)自受损房壁肌细胞外溢。与之相应，转流前后血浆cGMP浓度明显增高，转流中达高峰，转流结束后随着心脏各管道的撤除、房壁切口的关闭，至手术结束时已降为正常。
, 百拇医药
应激是机体的一种保护性反应，但对机体又必然会造成某些损伤，在临床上必须尽量减轻这种反应。低温麻醉、开胸手术、体外循环转流以及心内直视下的手术操作对机体来说都是一种较强的创伤刺激，尤其体外循环时，机体处于一种控制性的休克状态，是一种极为强烈的刺激因素。作为激素作用的第二信使，cAMP、cGMP的变化实质上是在分子生物学水平上反映了机体在应激状态下的生理及病理状况的改变。
参考文献
1.Chenoweth DE，Cooper SW，Hugli TH，et al.Complement activation during cardiopulmonary bypass；Evidence for generation of C3a and C5a anaphylatoxins.New Engl J Med，1981，304：497
2.Hamet P，Tremblay J，Pang SC，et al.Effect of native and synthetic atrial natriuretic factor on cyclic GMP.Biochem Biophys Res Commun，1984，123：515
3.Gerzer R，Heim JM，Schiitte B，et al.Cellular mechanism of action of atrial natriuretic factor.Klin Wochenschr，1987，65(suppl Ⅷ)：109
4.鞠名达主编，现代临床医学辞典，北京：人民军医出版社，1993，1142～1143, http://www.100md.com