芬太尼抑制脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺和心血管反应
作者：F.X.Lackner 罗爱林 田玉科 李世忠 张传汉
单位：F.X.Lackner(维也纳大学总医院麻醉科，奥地利)；罗爱林 田玉科 李世忠 张传汉(同济医科大学附属同济医院麻醉科，武汉市 430030)
关键词：脑死亡；器官移植；儿茶酚胺；心血管反应
临床麻醉学杂志001009 摘要 目的：观察5μg/kg芬太尼对脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺和心血管反应的影响。方法：连续监测有创BP、PCWP等，采用液相色谱和电化学方法检测血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平。结果：实验组除SBP在劈胸骨后30、45分钟轻度下降外，在整个观察期间血流动力学参数和血浆肾上腺素和去甲肾上腺素浓度的变化均无统计学意义，而对照组于切皮后和劈胸骨后5分钟BP、肺毛细血管楔嵌压(PCWP)及左心作功指数(LCWI)明显升高，血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平从切皮后5分钟直至劈胸骨后45分钟后均明显升高(P<0.05或P<0.01)。结论：5μg/kg芬太尼能显著抑制脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺和心血管反应。
, 百拇医药
Fentanyl Inhibits Catecholamine and Cardiovascular Responses
to Organ Explantation in Brain-dead Donors
Luo Ailin，Franz X.Lackner，Tian Yuke
(Department of anesthesiology，Tongji Hospital，Tongji Medical University，Wuhan 430030)
Abstract Objective：To evaluate effect of 5μg/kg fentanyl on catecholamine and cardiovascular responses to explantation in brain-dead organ donors.Methods：Invasive arterial blood pressure and pulmonary capillary wedge pressure(PCWP) were measured continously throughout the observation period.Measurement of plasma adrenaline and noradrenaline was performed by a liquid chromatography and electrochemical method .Results：Hemodynamic variables were not markedly changed except for a drop in arterial blood pressure at 30，45 min after sternotomy during observation period in brain-dead organ donors receiving 5μg/kg fentanyl，but arterial blood pressure，PCWP，and left cardiac work index were significantly increased at 5min after skin incision and sternotomy in control group.Conclusion：5μg/kg fentanyl may suppress catecholamine and cardiovascular responses to harvesting surgery in brain-dead organ donors.
, 百拇医药
Key words Brain stem death Organ transplantation Catecholamine Cardiovascular responses
自90年代以来，需要器官移植的患者以每年22.4%速度递增，而供移植的器官一直短缺[1]，因此最大限度地维持脑死亡供体器官摘除期间血流动力学及内分泌稳定有利于改善有限供体器官的质量，降低移植后器官功能衰竭的发生率[2]。尽管导致脑死亡供体器官损伤的确切机制尚不清楚，但一些动物和临床实验发现，脑死亡供体的下丘脑垂体系统仍然部分存活，此外在器官摘除期间外源性儿茶酚胺亦影响器官的功能，如增加心肌耗氧量，抑制心肌肾上腺素能β受体和信号传导，并导致器官血流灌注不足[3，4]。迄今为止，尚未见阿片受体激动药对脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺及心血管反应影响的报道，本文探讨5μg/kg芬太尼对脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺和心血管反应的影响。
, 百拇医药
资料与方法
脑死亡器官供体 该项研究经维也纳大学伦理委员会批准，并经脑死亡供体家属同意。30例大部分因蛛网膜下腔出血或严重脑外伤导致脑死亡者随机分为两组，每组15例。两组间年龄、体重、实验前阿片受体激动药的使用等差异无统计学意义。实验组在皮肤消毒之前经静脉给予芬太尼5μg/kg，对照组则接受生理盐水。
围术期间管理 脑死亡器官供体被送至手术室后以含氧50%的吸入气行机械通气。所有供体均未接受肾上腺素或去甲肾上腺素治疗以维持血流动力学平稳，尽管少数供体接受低浓度多巴胺(1～3μg*kg-1*min-1)治疗，据报道这并不影响肾上腺素和去甲肾上腺素的检测。除实验组使用5μg/kg芬太尼外，均未使用其它麻醉药或肌松药[5]。术中补充晶体液，监测ECG、BP、CVP、肺毛细血管楔嵌压(PCWP)、尿量和食道体温，并计算左心作功指数(LCWI)。
, 百拇医药
血标本采集 在下列时间点采集血标本：注射芬太尼(生理盐水)之前或之后10分钟，切皮后5分钟，劈胸骨后5、15、30、45分钟。然后分离血浆，-20℃保存待测。血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平采用液相色谱和电化学技术检测。同时监测血浆胶体渗透压、血糖、血电解质、动脉血气及酸碱平衡状况。
统计分析 采用配对t检验，P<0.05为差异有显著性。
结果
两组脑死亡供体器官摘除期间部分血流动力学参数及食道体温变化详见表1。实验组切皮后、劈胸骨后5、15分钟BP变化无统计学意义，劈胸骨后30、45分钟BP下降(P<0.05)，而对照组切皮、劈胸骨后5分钟的BP、PCWP及LCWI明显升高(P<0.05)。
两组脑死亡供体器官摘除期间血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平变化详见表2。结果发现观察期间实验组血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平仅轻度升高(P>0.05)，而对照组切皮后明显升高(P<0.05)，劈胸骨后5、15、30、45分钟血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平显著升高(P<0.01)。
, 百拇医药
表1 两组脑死亡供体器官摘除期间部分血流动力学参数及体温变化(
±s)(n＝15)
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
实
, 百拇医药 验
组
SBP(kPa)
18.53±2.27
18.80±2.13
19.33±2.80
18.67±2.00
16.00±2.27
15.33±2.53
14.40±2.67
DBP(kPa)
, 百拇医药 10.67±1.20
10.80±1.73
11.47±1.73
11.33±1.87
9.47±1.87
9.07±1.20
8.67±0.93
HR(bpm)
100±18
102±17
108±19
109±22
, 百拇医药
104±13
101±8
103±14
体温(℃)
35.62±0.34
35.58±0.30
35.52±0.58
35.15±0.67
34.93±0.77
34.65±0.78
34.34±0.56
PCWP(mmHg)
, 百拇医药
10±3
10±2
11±4
12±3
13±4
12±2
10±3
LCWI(kg*m*m-2)
3.62±1.72
3.59±1.54
4.01±1.70
4.04±1.56
, http://www.100md.com
3.90±1.32
3.84±1.47
3.75±1.27
对
照
组
SBP(kPa)
18.80±2.53
18.93±2.27
21.60±3.68
20.80±3.47
17.20±2.93
, 百拇医药
16.13±3.06
14.67±3.60
DBP(kPa)
10.80±1.60
10.67±1.73
12.13±2.27
12.00±2.53
9.73±2.40
9.33±2.27
8.93±1.87
HR(bpm)
, 百拇医药
102±21
103±19
108±16
105±15
103±11
100±10
97±13
体温(℃)
35.74±0.44
35.63±0.38
35.46±0.32
35.23±0.40
, http://www.100md.com
35.02±0.32
34.97±0.53
34.82±0.32
PCWP(mmHg)
10±2
11±2
15±3
14±4
11±2
10±3
9±2
LCWI(kg*m*m-2)
, http://www.100md.com
3.50±1.50
3.52±1.55
4.48±1.57
4.75±1.42
4.03±1.28
3.87±1.17
3.62±1.05
注：T1：使用芬太尼(生理盐水)之前；T2：使用芬太尼(生理盐水)之后5min；T3：切皮后5min；T4、T5、T6、T7分别表示劈胸骨后5、15、30、45min。 与T1相比，P<0.05 表2 两组脑死亡供体器官摘除期间血浆肾上腺素及去甲肾上腺素水平变化(ng/L)(±s)(n＝15)
, 百拇医药
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
实验组
肾上腺素
19±4
20±5
, 百拇医药 23±6
25±7
26±4
22±7
21±6
去甲肾上腺素
182±25
180±22
187±29
195±30
200±48
190±27
189±17
, http://www.100md.com
对照组
肾上腺素
20±3
21±4
48±9
140±23
233±50
122±27
97±13
去甲肾上腺素
180±24
, 百拇医药
181±26
240±34
450±47
865±92
645±60
477±43
与T1相比，P<0.05 P<0.01
讨论
Conci等[6]发现脑死亡供体由于自主神经反射等导致心血管功能和血流动力学极不稳定，而且个体间差异很大。Pennerfather[7]报道脑死亡供体在器官摘除期间血流动力学呈双向改变，即切皮后BP升高，但随后下降。另一些学者发现部分脑死亡供体在器官取出术早期血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平升高。
, 百拇医药
本文实验结果发现，实验组脑死亡供体由于手术前接受5μg/kg芬太尼，在器官摘除期间，除SBP于劈胸骨后30、45分钟轻度下降外，其它血流动力学参数的变化无统计学意义。同时发现血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平仅轻度升高，但无统计学意义。而对照组于切皮、劈胸骨后5分钟SBP、DBP、PCWP及LCWI明显升高，而且血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平从切皮后5分钟直至劈胸骨后45分钟均显著升高，并具有统计学意义。
一些研究者通过组织活检发现，使用外源性儿茶酚胺不仅可导致心内膜损伤，而且亦可损害被移植的肝肾等器官功能。相似的结果亦可发生在溺死者，而后者血浆内源性儿茶酚胺水平极度升高[8]。另有学者对脑死亡动物模型研究发现，心肌坏死与血浆内源性儿茶酚胺浓度显著增高有关[9]。综上所述，内源性和外源性儿茶酚胺均可损害被移植的器官功能。
由于脑死亡供体部分神经内分泌组织仍然存活，在无麻醉状况下，接受器官摘除术仍可产生不同程度的应激反应，导致血浆应激效应激素，如儿茶酚胺等水平明显升高，这些均可损害即将被摘除及移植后的器官功能[10]。通过给予脑死亡供体一定剂量的镇痛药，即可明显缓解或消除这些有害的应激反应，使被移植的器官功能免遭进一步损害。本文结果提示，5μg/kg芬太尼能明显抑制脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺和心血管反应。
, http://www.100md.com
参考文献
1，Myron Kauffman H，Bennett LE，McBride MA，et al.The expanded donor.Transplantation reviews.1997，11∶165-188.
2，Kriett JM，Kaye MP.The registry of the international society for heart transplantation：seventh official report-1990.Journal of Heart Transplantation，1990，9∶323-330.
3，White M，Wiechman RJ，Roden RL，et al.Cardiac β-adrenergic neuroeffector systems in acute myocardial dysfunction related to brain injury：evidence for catecholamine-mediated myocardial damage.Circulation，1995，92∶2183-2189.
, 百拇医药
4，Cher EP，Bittner HB，Kerdall SWH，et al.Hormonal and hemodynamic changes in a validated animal model of brain death.Critical Care Medicine，1996，24：1352-1359.
5，Ruttiman Y，Schutz Y，Jequier R，et al.Thermogenic and metabolic effects of dopamine in healthy man.Critical Care Medicine，1991，19∶1030-1036.
6，Conci F，Procaccio F，Arosio M， et al.Viscero-somatic and viscero-visceral reflexes in brain death.Journal of Neurology，Neurosurgery and Psychiatry，1986，49∶695-698.
, 百拇医药
7，Pennerfather SH，Dark JH，Bullock RE.Haemodynamic responses to surgery in brain-dead organ donors.Anaesthesia，1993，48∶1034-1038.
8，Herijgers P，Leunens V，Tjandra-Maga TB，et al.Changes in organ perfusion after brain death in rat and its relation to circulating catecholamine.Transplantation，1996，62∶330-335.
9，Arita K，Vozumi T，Oki S et al.The function of the hypothalamo-pituitary axis in brain dead patients.Acta Neurochir(Wien)，1993，123∶64-75.
10，Fitzgerald RD，Dechtyar I，Templ E.et al.Endocrine stress reaction to surgery in brain dead organ donors.Transpl Int，1996，9∶102-108.
(收稿：2000-03-15 修回：2000-05-29), http://www.100md.com
单位：F.X.Lackner(维也纳大学总医院麻醉科，奥地利)；罗爱林 田玉科 李世忠 张传汉(同济医科大学附属同济医院麻醉科，武汉市 430030)
关键词：脑死亡；器官移植；儿茶酚胺；心血管反应
临床麻醉学杂志001009 摘要 目的：观察5μg/kg芬太尼对脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺和心血管反应的影响。方法：连续监测有创BP、PCWP等，采用液相色谱和电化学方法检测血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平。结果：实验组除SBP在劈胸骨后30、45分钟轻度下降外，在整个观察期间血流动力学参数和血浆肾上腺素和去甲肾上腺素浓度的变化均无统计学意义，而对照组于切皮后和劈胸骨后5分钟BP、肺毛细血管楔嵌压(PCWP)及左心作功指数(LCWI)明显升高，血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平从切皮后5分钟直至劈胸骨后45分钟后均明显升高(P<0.05或P<0.01)。结论：5μg/kg芬太尼能显著抑制脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺和心血管反应。
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Fentanyl Inhibits Catecholamine and Cardiovascular Responses
to Organ Explantation in Brain-dead Donors
Luo Ailin，Franz X.Lackner，Tian Yuke
(Department of anesthesiology，Tongji Hospital，Tongji Medical University，Wuhan 430030)
Abstract Objective：To evaluate effect of 5μg/kg fentanyl on catecholamine and cardiovascular responses to explantation in brain-dead organ donors.Methods：Invasive arterial blood pressure and pulmonary capillary wedge pressure(PCWP) were measured continously throughout the observation period.Measurement of plasma adrenaline and noradrenaline was performed by a liquid chromatography and electrochemical method .Results：Hemodynamic variables were not markedly changed except for a drop in arterial blood pressure at 30，45 min after sternotomy during observation period in brain-dead organ donors receiving 5μg/kg fentanyl，but arterial blood pressure，PCWP，and left cardiac work index were significantly increased at 5min after skin incision and sternotomy in control group.Conclusion：5μg/kg fentanyl may suppress catecholamine and cardiovascular responses to harvesting surgery in brain-dead organ donors.
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Key words Brain stem death Organ transplantation Catecholamine Cardiovascular responses
自90年代以来，需要器官移植的患者以每年22.4%速度递增，而供移植的器官一直短缺[1]，因此最大限度地维持脑死亡供体器官摘除期间血流动力学及内分泌稳定有利于改善有限供体器官的质量，降低移植后器官功能衰竭的发生率[2]。尽管导致脑死亡供体器官损伤的确切机制尚不清楚，但一些动物和临床实验发现，脑死亡供体的下丘脑垂体系统仍然部分存活，此外在器官摘除期间外源性儿茶酚胺亦影响器官的功能，如增加心肌耗氧量，抑制心肌肾上腺素能β受体和信号传导，并导致器官血流灌注不足[3，4]。迄今为止，尚未见阿片受体激动药对脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺及心血管反应影响的报道，本文探讨5μg/kg芬太尼对脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺和心血管反应的影响。
, 百拇医药
资料与方法
脑死亡器官供体 该项研究经维也纳大学伦理委员会批准，并经脑死亡供体家属同意。30例大部分因蛛网膜下腔出血或严重脑外伤导致脑死亡者随机分为两组，每组15例。两组间年龄、体重、实验前阿片受体激动药的使用等差异无统计学意义。实验组在皮肤消毒之前经静脉给予芬太尼5μg/kg，对照组则接受生理盐水。
围术期间管理 脑死亡器官供体被送至手术室后以含氧50%的吸入气行机械通气。所有供体均未接受肾上腺素或去甲肾上腺素治疗以维持血流动力学平稳，尽管少数供体接受低浓度多巴胺(1～3μg*kg-1*min-1)治疗，据报道这并不影响肾上腺素和去甲肾上腺素的检测。除实验组使用5μg/kg芬太尼外，均未使用其它麻醉药或肌松药[5]。术中补充晶体液，监测ECG、BP、CVP、肺毛细血管楔嵌压(PCWP)、尿量和食道体温，并计算左心作功指数(LCWI)。
, 百拇医药
血标本采集 在下列时间点采集血标本：注射芬太尼(生理盐水)之前或之后10分钟，切皮后5分钟，劈胸骨后5、15、30、45分钟。然后分离血浆，-20℃保存待测。血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平采用液相色谱和电化学技术检测。同时监测血浆胶体渗透压、血糖、血电解质、动脉血气及酸碱平衡状况。
统计分析 采用配对t检验，P<0.05为差异有显著性。
结果
两组脑死亡供体器官摘除期间部分血流动力学参数及食道体温变化详见表1。实验组切皮后、劈胸骨后5、15分钟BP变化无统计学意义，劈胸骨后30、45分钟BP下降(P<0.05)，而对照组切皮、劈胸骨后5分钟的BP、PCWP及LCWI明显升高(P<0.05)。
两组脑死亡供体器官摘除期间血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平变化详见表2。结果发现观察期间实验组血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平仅轻度升高(P>0.05)，而对照组切皮后明显升高(P<0.05)，劈胸骨后5、15、30、45分钟血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平显著升高(P<0.01)。
, 百拇医药
表1 两组脑死亡供体器官摘除期间部分血流动力学参数及体温变化(
±s)(n＝15)T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
实
, 百拇医药 验
组
SBP(kPa)
18.53±2.27
18.80±2.13
19.33±2.80
18.67±2.00
16.00±2.27
15.33±2.53
14.40±2.67
DBP(kPa)
, 百拇医药 10.67±1.20
10.80±1.73
11.47±1.73
11.33±1.87
9.47±1.87
9.07±1.20
8.67±0.93
HR(bpm)
100±18
102±17
108±19
109±22
, 百拇医药
104±13
101±8
103±14
体温(℃)
35.62±0.34
35.58±0.30
35.52±0.58
35.15±0.67
34.93±0.77
34.65±0.78
34.34±0.56
PCWP(mmHg)
, 百拇医药
10±3
10±2
11±4
12±3
13±4
12±2
10±3
LCWI(kg*m*m-2)
3.62±1.72
3.59±1.54
4.01±1.70
4.04±1.56
, http://www.100md.com
3.90±1.32
3.84±1.47
3.75±1.27
对
照
组
SBP(kPa)
18.80±2.53
18.93±2.27
21.60±3.68
20.80±3.47
17.20±2.93
, 百拇医药
16.13±3.06
14.67±3.60
DBP(kPa)
10.80±1.60
10.67±1.73
12.13±2.27
12.00±2.53
9.73±2.40
9.33±2.27
8.93±1.87
HR(bpm)
, 百拇医药
102±21
103±19
108±16
105±15
103±11
100±10
97±13
体温(℃)
35.74±0.44
35.63±0.38
35.46±0.32
35.23±0.40
, http://www.100md.com
35.02±0.32
34.97±0.53
34.82±0.32
PCWP(mmHg)
10±2
11±2
15±3
14±4
11±2
10±3
9±2
LCWI(kg*m*m-2)
, http://www.100md.com
3.50±1.50
3.52±1.55
4.48±1.57
4.75±1.42
4.03±1.28
3.87±1.17
3.62±1.05
注：T1：使用芬太尼(生理盐水)之前；T2：使用芬太尼(生理盐水)之后5min；T3：切皮后5min；T4、T5、T6、T7分别表示劈胸骨后5、15、30、45min。 与T1相比，P<0.05 表2 两组脑死亡供体器官摘除期间血浆肾上腺素及去甲肾上腺素水平变化(ng/L)(
±s)(n＝15), 百拇医药
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
实验组
肾上腺素
19±4
20±5
, 百拇医药 23±6
25±7
26±4
22±7
21±6
去甲肾上腺素
182±25
180±22
187±29
195±30
200±48
190±27
189±17
, http://www.100md.com
对照组
肾上腺素
20±3
21±4
48±9
140±23
233±50
122±27
97±13
去甲肾上腺素
180±24
, 百拇医药
181±26
240±34
450±47
865±92
645±60
477±43
与T1相比，P<0.05 P<0.01
讨论
Conci等[6]发现脑死亡供体由于自主神经反射等导致心血管功能和血流动力学极不稳定，而且个体间差异很大。Pennerfather[7]报道脑死亡供体在器官摘除期间血流动力学呈双向改变，即切皮后BP升高，但随后下降。另一些学者发现部分脑死亡供体在器官取出术早期血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平升高。
, 百拇医药
本文实验结果发现，实验组脑死亡供体由于手术前接受5μg/kg芬太尼，在器官摘除期间，除SBP于劈胸骨后30、45分钟轻度下降外，其它血流动力学参数的变化无统计学意义。同时发现血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平仅轻度升高，但无统计学意义。而对照组于切皮、劈胸骨后5分钟SBP、DBP、PCWP及LCWI明显升高，而且血浆肾上腺素、去甲肾上腺素水平从切皮后5分钟直至劈胸骨后45分钟均显著升高，并具有统计学意义。
一些研究者通过组织活检发现，使用外源性儿茶酚胺不仅可导致心内膜损伤，而且亦可损害被移植的肝肾等器官功能。相似的结果亦可发生在溺死者，而后者血浆内源性儿茶酚胺水平极度升高[8]。另有学者对脑死亡动物模型研究发现，心肌坏死与血浆内源性儿茶酚胺浓度显著增高有关[9]。综上所述，内源性和外源性儿茶酚胺均可损害被移植的器官功能。
由于脑死亡供体部分神经内分泌组织仍然存活，在无麻醉状况下，接受器官摘除术仍可产生不同程度的应激反应，导致血浆应激效应激素，如儿茶酚胺等水平明显升高，这些均可损害即将被摘除及移植后的器官功能[10]。通过给予脑死亡供体一定剂量的镇痛药，即可明显缓解或消除这些有害的应激反应，使被移植的器官功能免遭进一步损害。本文结果提示，5μg/kg芬太尼能明显抑制脑死亡供体器官摘除期间儿茶酚胺和心血管反应。
, http://www.100md.com
参考文献
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(收稿：2000-03-15 修回：2000-05-29), http://www.100md.com