冠状动脉旁路移植术围术期血浆内皮素变化和硝酸甘油的影响
作者：陈鑫 蒋英硕 徐明 肖立琼 郭子黄 鲍红光 穆心伟
单位：陈鑫 蒋英硕 徐明 肖立琼 郭子黄(210006 江苏省南京市，南京医科大学附属南京第一医院，心胸外科)；鲍红光(210006 江苏省南京市，南京医科大学附属南京第一医院，麻醉科)；穆心伟(210006 江苏省南京市，南京医科大学附属南京第一医院，重症监护室病房)
关键词：冠状动脉旁路移植术；内皮素；硝酸甘油
中国循环杂志000320 摘要
目的：研究冠状动脉旁路移植术(CABG)患者围术期血浆内皮素(ET)-1变化以及应用小剂量硝酸甘油的影响。
方法：40例CABG患者分为A、B两组，A组常规手术，但术前术后不用硝酸甘油；B组围术期用硝酸甘油静脉1 mcg/(kg*min)维持。另选20例健康献血者为正常对照组。均采用放射免疫法测定血浆ET-1。
, http://www.100md.com
结果：CABG患者血浆ET-1水平高于正常对照组，体外循环(CPB)5分血浆ET-1明显升高，直至术后6～8小时；B组血浆ET-1上升幅度明显低于A组；A组手术后2小时和8小时血浆ET-1与平均肺动脉压明显正相关。
结论：CABG患者CPB是手术中血浆ET-1升高的有力刺激因素之一，提示血浆ET-1是CABG一个新的加压指标，外源性小剂量硝酸甘油可能有益。
中图分类号:R654.2 文献标识码:A
文章编号:1000-3614(2000)03-0166-03
Perioperative Phase Plasma Endothelin-1 Levels in Patients Undergoing Coronary Artery Bypass Grafting and the Effect of Low Dosage Nitroglycerin
, 百拇医药
Chen Xin,Jiang Yingshuo,Xu Ming,et al.
(Department of Thoracic Cardiovascular Surgery,the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University,Nanjing 210006,Jiangsu)
Abstract
Objective:To assess perioperative phase plasma endothelin-1(ET-1) levels in patients undergoing coronary artery bypass grafting (CABG) and the effect of low dosage nitroglycerin.
Methods:Fourty patients undergoing CABG were randomly assigned for either group A or group B,group B received 1 microgram/(kg*min) nitroglycerin intravenously in perioperative phase,plasma levels of endothelin-1 were determined using the radioimmunoassay method.
, http://www.100md.com
Results:Endothelin-1 levels showed an increase over baseline values in patients undergoing coronary artery bypass grafting.Endothelin-1 levels increased significantly 5 min after cardiopulmonary bypass (CPB) until 6-8 hours after operation.The extent of increased ET-1 levels in group B was much less than that of group A.ET-1 levels in group A were strongly and positively correlated with mean pulmonary artery pressure in 2 and 8 hours after operation.
Conclusions:CPB is one of the strong stimulation factors of ET-1 increasing in patients undergoing CABG,indicating that ET-1 can be used as a new parameter reflecting pulmonary artery pressure.Low dose nitroglycerin is beneficial to these patients.
, 百拇医药
Key works Coronary artery bypass grafting;Endothelin;Nitroglycerin
内皮素(ET)是至今所知最强的缩血管物质，对冠状动脉的作用尤为强烈。人体ET-1是最重要的活性型，并可能参与冠状动脉粥样硬化的病理过程[1]，ET-1在对抗一氧化氮方面也起着重要作用。体外研究发现ET-1可使最常作为冠状动脉旁路移植术(CABG)搭桥材料的大隐静脉和胸廓内动脉发生强烈收缩[2]，这些可能是围术期心肌缺血事件发生的重要原因之一，硝酸甘油常被用来防治心肌缺血和血管痉挛。本研究通过观察CABG围术期血浆ET-1的动态变化，探讨ET-1与血液动力学关系及硝酸甘油对ET-1水平的影响。
1 材料与方法
研究对象：1998年3月至1999年4月我院住院的男性单纯择期CABG的冠心病患者40例(有糖尿病和高血压病者除外)，分为A组(n=20)未用硝酸甘油和B组(n=20)加用小剂量硝酸甘油，且在围术期均未用钙拮抗剂。两组一般资料有可比性。另选健康献血者20例为正常对照组。
, 百拇医药
方法：患者均常规放置漂浮Swan-Ganz导管，在全麻、体外循环(CPB)下行CABG。B组于手术前30分用硝酸甘油1 mcg/(kg.min)静脉滴注，并维持到术后24小时。两组均分别于麻醉后，CPB前，CPB5分、30分、术终，术后2小时、8小时和24小时取桡动脉血并测定各相应时段平均动脉压、心率、平均肺动脉压、肺毛细血管楔压、心脏指数、体血管阻力指数和肺血管阻力指数。手术前1天和手术后1周采静脉血测定ET-1水平。
所有血样采集后立即置于含10%依地酸二钠30 μl和抑肽酶400 IU的预冷试管中混匀，即刻在4℃下3 000 rpm离心15分，取出血浆，-70℃保存。用放射免疫药盒(北京东亚免疫技术研究所提供)，采用均相竞争法直接测定含量。
统计学处理：所有计数资料均以
±s表示，以t检验和相关回归分析行统计学处理。P<0.05为差异有显著性。
, http://www.100md.com
2 结果
40例患者均恢复。A、B两组患者人平均旁路分别为3.06和3.12支，主动脉阻断时间分别为46.3±7.2分和51.4±10.1分。A组1例发生围术期心肌梗塞。全部患者CABG手术前血浆ET-1平均76.2±27.5 ng/L，明显高于正常对照组47.8±7.4 ng/L(P<0.01)。在围术期，血浆ET-1于CPB 5分开始明显上升，CPB 30分A组134.0±17.2 ng/L；B组117.0±13.6 ng/L，术终达最高峰(A组148.0±20.5 ng/L；B组115.0±16.1 ng/L)，是手术前的两倍以上，与手术前相比A、B两组均有显著差异(P均<0.01)。B组CPB开始至手术后8小时各时段血浆ET-1水平均明显低于A组相应时段，峰值仅为A组的78.4%，手术后8小时血浆ET-1(77.0±13.8 ng/L)与手术前无明显差异，而此时A组(115.1±20.1 ng/L)仍明显高于手术前(P<0.01)。
, http://www.100md.com
附图 A组手术后2小时(左)和8小时(右)血浆内皮素-1与平均肺动脉压的关系。1 mmHg=0.133 kPa
为探讨血浆ET-1与血液动力学的关系，以各时段血浆ET-1为自变量，相对应的各血液动力学参数为应变量行直线相关回归分析，仅术后2小时和8小时A组平均肺动脉压与血浆ET-1显著正相关(附图)，而B组各时段均无相关性。
3 讨论
本组40例冠心病患者血浆ET-1均明显高于正常对照组。Donatelli等[3]观察到糖尿病和高血压病患者血浆ET-1水平升高，但本组均除外了糖尿病和高血压病患者。手术后1周，尽管患者的心肌缺血已得到明确改善，而血浆ET-1无明显变化，至少说明并非心肌缺血刺激ET-1释放，Brody等[1]的研究提示ET-1可能参与冠心病的病理过程，成为导致心肌缺血的原因之一。
, http://www.100md.com
尽管Rammos等[4]报道大手术刺激引起血浆ET-1升高，本组却显示CPB前血浆ET-1无明显变化，而CPB 5分血浆ET-1快速上升，CPB 30分至术终达最高峰，与Hynynen等[5]的报道一致。CPB对血管内皮细胞的损伤引起ET释放增加和CPB期间肺被旷置使ET在肺内代谢减少可能是ET明显升高的主要原因，Hasdai等[6]检测冠状静脉窦血中的ET-1水平认为CPB期间ET-1升高并非心脏产生或分泌增加，而主要来源于体循环。CPB期间ET与儿茶酚胺变化趋势类似[7，8]。可能是心脏手术患者一个新的加压指标，但其病理生理作用尚不清楚。CPB转流中血浆ET-1是手术前的两倍多，尽管这个浓度低于体外血浆ET-1收缩血管需要的浓度，但损伤内皮细胞局部ET浓度可能远远高于循环中的ET水平而发挥缩血管作用，与此同时，循环中的其他缩血管物质如儿茶酚胺在术中也明显升高，与ET的协同作用可减低ET作用阈值[4]，使循环的ET-1小幅度变化就可在局部产生有效血管收缩。因此减低CABG中ET浓度或抑制其作用都有重要的临床意义。
, http://www.100md.com
手术后2小时和8小时A组平均肺动脉压与血浆ET-1显著正相关，与Rammos等[4]的结果相似，而B组无相关性，可能是内源性ET参与患者围术期的血液动力学调节特别是肺动脉压的变化。ET与一氧化氮是体内一对最强的收缩、舒张血管物质，它们保持动态平衡调节血管张力。给外源性硝酸甘油后可能影响这种平衡，失去了ET与平均肺动脉压之间的联系。CPB期间，两组血浆ET-1变化趋势相似，但B组明显低于A组，恢复也早于A组。硝酸甘油进入平滑肌细胞，由谷胱甘肽S转换酶使其释放出一氧化氮，对抗ET的收缩血管作用，对预防CABG围术期心肌梗塞有实用价值。A组1例心肌梗塞围术期血浆ET-1高达240.0 ng/L，是术前的几倍，检测血浆ET-1水平可能有助于判断预后。由于血浆ET-1多在术后12小时到24小时恢复到术前水平，因此对常规CABG患者预防性使用硝酸甘油到手术后24小时是安全有效的。ET-1受体拮抗剂可能保护心肌和血管内皮免遭再灌注损伤[9]，在CABG围术期寻找理想的ET拮抗剂对改善组织灌流、心肌保护和减轻ET-1对肌体的病理损害可能有利，但还需进一步研究证实。
, http://www.100md.com
陈鑫(1963-)男，主任医师，心胸外科主任，硕士，硕士研究生导师，1993年和1997年赴美国研修，主要从事心胸篾这外科临床与研究
参考文献
1，Brody JI,Capuzzi DM,Fink GB.In situ endothelin in coronary artery disease.Angiology,1996,47:1027—1032.
2，O′Neil GS,Chester AH,Schyns CJ,et al.Effect of surgical preparation and arterialization on vasomotion of human saphenous vein.J Thorac Cardiovasc Surg,1994,107:699—706.
3，Donatelli M,Hoffmann E,Colletti I,et al.Endothelin-1 level in type Ⅱ diabetic patients with coronary artery disease undergoing cardiac catheterization.Diabetes Res,1994,27:135—144.
, 百拇医药
4，Rammos SK,Koullias GJ,Hatzibougias JD,et al.Plasma endothelin-1 levels in adult patients undergoing coronary revascularization.Cardiovasc Surg,1996,4:808—812.
5，Hynynen M,Saijonman O,Tikkanen I,et al.Increased plasma endothelin immunoreactivity during cardiopulmonary bypass:a preliminary observation.J Thorac Cardiovasc Surg,1992,103:1024—1025.
6，Hasdai D,Erez E,Gil AI,et al.Is the heart a source for elevated circulating endothelin levels during aorta coronary artery bypass grafting surgery in human beings?J Thorac Cardiovasc Surg,1996,112:531—536.
, 百拇医药
7，Downing SW,Edmunds LHJ.Release of vasoactive substance during cardiopulmonary bypass.Ann Thorac Surg,1992,54:1236—1243.
8，Minami K,Korner MM,Vyska K,et al.Effects of pulsatile perfusion on plasma catecholamine levels and hemodynemics during and after cardiac operation with cardiopulmonary bypass.J Thorac Cardiovasc Surg,1990,99:82—91.
9，Szabo G,Bahrle S,Fazekas L,et al.Endothelin-A receptor antagonist BQ123 protects against myocardial and endothelial reperfusion injury.Thorac Cardiovasc Surg,1998,46:232—236.
1999-09-27
2000-03-29, http://www.100md.com
单位：陈鑫 蒋英硕 徐明 肖立琼 郭子黄(210006 江苏省南京市，南京医科大学附属南京第一医院，心胸外科)；鲍红光(210006 江苏省南京市，南京医科大学附属南京第一医院，麻醉科)；穆心伟(210006 江苏省南京市，南京医科大学附属南京第一医院，重症监护室病房)
关键词：冠状动脉旁路移植术；内皮素；硝酸甘油
中国循环杂志000320 摘要
目的：研究冠状动脉旁路移植术(CABG)患者围术期血浆内皮素(ET)-1变化以及应用小剂量硝酸甘油的影响。
方法：40例CABG患者分为A、B两组，A组常规手术，但术前术后不用硝酸甘油；B组围术期用硝酸甘油静脉1 mcg/(kg*min)维持。另选20例健康献血者为正常对照组。均采用放射免疫法测定血浆ET-1。
, http://www.100md.com
结果：CABG患者血浆ET-1水平高于正常对照组，体外循环(CPB)5分血浆ET-1明显升高，直至术后6～8小时；B组血浆ET-1上升幅度明显低于A组；A组手术后2小时和8小时血浆ET-1与平均肺动脉压明显正相关。
结论：CABG患者CPB是手术中血浆ET-1升高的有力刺激因素之一，提示血浆ET-1是CABG一个新的加压指标，外源性小剂量硝酸甘油可能有益。
中图分类号:R654.2 文献标识码:A
文章编号:1000-3614(2000)03-0166-03
Perioperative Phase Plasma Endothelin-1 Levels in Patients Undergoing Coronary Artery Bypass Grafting and the Effect of Low Dosage Nitroglycerin
, 百拇医药
Chen Xin,Jiang Yingshuo,Xu Ming,et al.
(Department of Thoracic Cardiovascular Surgery,the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University,Nanjing 210006,Jiangsu)
Abstract
Objective:To assess perioperative phase plasma endothelin-1(ET-1) levels in patients undergoing coronary artery bypass grafting (CABG) and the effect of low dosage nitroglycerin.
Methods:Fourty patients undergoing CABG were randomly assigned for either group A or group B,group B received 1 microgram/(kg*min) nitroglycerin intravenously in perioperative phase,plasma levels of endothelin-1 were determined using the radioimmunoassay method.
, http://www.100md.com
Results:Endothelin-1 levels showed an increase over baseline values in patients undergoing coronary artery bypass grafting.Endothelin-1 levels increased significantly 5 min after cardiopulmonary bypass (CPB) until 6-8 hours after operation.The extent of increased ET-1 levels in group B was much less than that of group A.ET-1 levels in group A were strongly and positively correlated with mean pulmonary artery pressure in 2 and 8 hours after operation.
Conclusions:CPB is one of the strong stimulation factors of ET-1 increasing in patients undergoing CABG,indicating that ET-1 can be used as a new parameter reflecting pulmonary artery pressure.Low dose nitroglycerin is beneficial to these patients.
, 百拇医药
Key works Coronary artery bypass grafting;Endothelin;Nitroglycerin
内皮素(ET)是至今所知最强的缩血管物质，对冠状动脉的作用尤为强烈。人体ET-1是最重要的活性型，并可能参与冠状动脉粥样硬化的病理过程[1]，ET-1在对抗一氧化氮方面也起着重要作用。体外研究发现ET-1可使最常作为冠状动脉旁路移植术(CABG)搭桥材料的大隐静脉和胸廓内动脉发生强烈收缩[2]，这些可能是围术期心肌缺血事件发生的重要原因之一，硝酸甘油常被用来防治心肌缺血和血管痉挛。本研究通过观察CABG围术期血浆ET-1的动态变化，探讨ET-1与血液动力学关系及硝酸甘油对ET-1水平的影响。
1 材料与方法
研究对象：1998年3月至1999年4月我院住院的男性单纯择期CABG的冠心病患者40例(有糖尿病和高血压病者除外)，分为A组(n=20)未用硝酸甘油和B组(n=20)加用小剂量硝酸甘油，且在围术期均未用钙拮抗剂。两组一般资料有可比性。另选健康献血者20例为正常对照组。
, 百拇医药
方法：患者均常规放置漂浮Swan-Ganz导管，在全麻、体外循环(CPB)下行CABG。B组于手术前30分用硝酸甘油1 mcg/(kg.min)静脉滴注，并维持到术后24小时。两组均分别于麻醉后，CPB前，CPB5分、30分、术终，术后2小时、8小时和24小时取桡动脉血并测定各相应时段平均动脉压、心率、平均肺动脉压、肺毛细血管楔压、心脏指数、体血管阻力指数和肺血管阻力指数。手术前1天和手术后1周采静脉血测定ET-1水平。
所有血样采集后立即置于含10%依地酸二钠30 μl和抑肽酶400 IU的预冷试管中混匀，即刻在4℃下3 000 rpm离心15分，取出血浆，-70℃保存。用放射免疫药盒(北京东亚免疫技术研究所提供)，采用均相竞争法直接测定含量。
统计学处理：所有计数资料均以
±s表示，以t检验和相关回归分析行统计学处理。P<0.05为差异有显著性。, http://www.100md.com
2 结果
40例患者均恢复。A、B两组患者人平均旁路分别为3.06和3.12支，主动脉阻断时间分别为46.3±7.2分和51.4±10.1分。A组1例发生围术期心肌梗塞。全部患者CABG手术前血浆ET-1平均76.2±27.5 ng/L，明显高于正常对照组47.8±7.4 ng/L(P<0.01)。在围术期，血浆ET-1于CPB 5分开始明显上升，CPB 30分A组134.0±17.2 ng/L；B组117.0±13.6 ng/L，术终达最高峰(A组148.0±20.5 ng/L；B组115.0±16.1 ng/L)，是手术前的两倍以上，与手术前相比A、B两组均有显著差异(P均<0.01)。B组CPB开始至手术后8小时各时段血浆ET-1水平均明显低于A组相应时段，峰值仅为A组的78.4%，手术后8小时血浆ET-1(77.0±13.8 ng/L)与手术前无明显差异，而此时A组(115.1±20.1 ng/L)仍明显高于手术前(P<0.01)。
, http://www.100md.com
附图 A组手术后2小时(左)和8小时(右)血浆内皮素-1与平均肺动脉压的关系。1 mmHg=0.133 kPa
为探讨血浆ET-1与血液动力学的关系，以各时段血浆ET-1为自变量，相对应的各血液动力学参数为应变量行直线相关回归分析，仅术后2小时和8小时A组平均肺动脉压与血浆ET-1显著正相关(附图)，而B组各时段均无相关性。
3 讨论
本组40例冠心病患者血浆ET-1均明显高于正常对照组。Donatelli等[3]观察到糖尿病和高血压病患者血浆ET-1水平升高，但本组均除外了糖尿病和高血压病患者。手术后1周，尽管患者的心肌缺血已得到明确改善，而血浆ET-1无明显变化，至少说明并非心肌缺血刺激ET-1释放，Brody等[1]的研究提示ET-1可能参与冠心病的病理过程，成为导致心肌缺血的原因之一。
, http://www.100md.com
尽管Rammos等[4]报道大手术刺激引起血浆ET-1升高，本组却显示CPB前血浆ET-1无明显变化，而CPB 5分血浆ET-1快速上升，CPB 30分至术终达最高峰，与Hynynen等[5]的报道一致。CPB对血管内皮细胞的损伤引起ET释放增加和CPB期间肺被旷置使ET在肺内代谢减少可能是ET明显升高的主要原因，Hasdai等[6]检测冠状静脉窦血中的ET-1水平认为CPB期间ET-1升高并非心脏产生或分泌增加，而主要来源于体循环。CPB期间ET与儿茶酚胺变化趋势类似[7，8]。可能是心脏手术患者一个新的加压指标，但其病理生理作用尚不清楚。CPB转流中血浆ET-1是手术前的两倍多，尽管这个浓度低于体外血浆ET-1收缩血管需要的浓度，但损伤内皮细胞局部ET浓度可能远远高于循环中的ET水平而发挥缩血管作用，与此同时，循环中的其他缩血管物质如儿茶酚胺在术中也明显升高，与ET的协同作用可减低ET作用阈值[4]，使循环的ET-1小幅度变化就可在局部产生有效血管收缩。因此减低CABG中ET浓度或抑制其作用都有重要的临床意义。
, http://www.100md.com
手术后2小时和8小时A组平均肺动脉压与血浆ET-1显著正相关，与Rammos等[4]的结果相似，而B组无相关性，可能是内源性ET参与患者围术期的血液动力学调节特别是肺动脉压的变化。ET与一氧化氮是体内一对最强的收缩、舒张血管物质，它们保持动态平衡调节血管张力。给外源性硝酸甘油后可能影响这种平衡，失去了ET与平均肺动脉压之间的联系。CPB期间，两组血浆ET-1变化趋势相似，但B组明显低于A组，恢复也早于A组。硝酸甘油进入平滑肌细胞，由谷胱甘肽S转换酶使其释放出一氧化氮，对抗ET的收缩血管作用，对预防CABG围术期心肌梗塞有实用价值。A组1例心肌梗塞围术期血浆ET-1高达240.0 ng/L，是术前的几倍，检测血浆ET-1水平可能有助于判断预后。由于血浆ET-1多在术后12小时到24小时恢复到术前水平，因此对常规CABG患者预防性使用硝酸甘油到手术后24小时是安全有效的。ET-1受体拮抗剂可能保护心肌和血管内皮免遭再灌注损伤[9]，在CABG围术期寻找理想的ET拮抗剂对改善组织灌流、心肌保护和减轻ET-1对肌体的病理损害可能有利，但还需进一步研究证实。
, http://www.100md.com
陈鑫(1963-)男，主任医师，心胸外科主任，硕士，硕士研究生导师，1993年和1997年赴美国研修，主要从事心胸篾这外科临床与研究
参考文献
1，Brody JI,Capuzzi DM,Fink GB.In situ endothelin in coronary artery disease.Angiology,1996,47:1027—1032.
2，O′Neil GS,Chester AH,Schyns CJ,et al.Effect of surgical preparation and arterialization on vasomotion of human saphenous vein.J Thorac Cardiovasc Surg,1994,107:699—706.
3，Donatelli M,Hoffmann E,Colletti I,et al.Endothelin-1 level in type Ⅱ diabetic patients with coronary artery disease undergoing cardiac catheterization.Diabetes Res,1994,27:135—144.
, 百拇医药
4，Rammos SK,Koullias GJ,Hatzibougias JD,et al.Plasma endothelin-1 levels in adult patients undergoing coronary revascularization.Cardiovasc Surg,1996,4:808—812.
5，Hynynen M,Saijonman O,Tikkanen I,et al.Increased plasma endothelin immunoreactivity during cardiopulmonary bypass:a preliminary observation.J Thorac Cardiovasc Surg,1992,103:1024—1025.
6，Hasdai D,Erez E,Gil AI,et al.Is the heart a source for elevated circulating endothelin levels during aorta coronary artery bypass grafting surgery in human beings?J Thorac Cardiovasc Surg,1996,112:531—536.
, 百拇医药
7，Downing SW,Edmunds LHJ.Release of vasoactive substance during cardiopulmonary bypass.Ann Thorac Surg,1992,54:1236—1243.
8，Minami K,Korner MM,Vyska K,et al.Effects of pulsatile perfusion on plasma catecholamine levels and hemodynemics during and after cardiac operation with cardiopulmonary bypass.J Thorac Cardiovasc Surg,1990,99:82—91.
9，Szabo G,Bahrle S,Fazekas L,et al.Endothelin-A receptor antagonist BQ123 protects against myocardial and endothelial reperfusion injury.Thorac Cardiovasc Surg,1998,46:232—236.
1999-09-27
2000-03-29, http://www.100md.com