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1、 论著 复苏后心功能不全犬模型心肌凋亡的变化 * 江慧琳， 陈晓辉， 孙明*， 张弋， 许松青， 田朝伟 （广州医学院第二附属医院急诊科广州510260； *中南大学湘雅医院心内科 长沙410000） 【提要】 目的观察犬心跳骤停复苏后心肌细胞凋亡的变化. 方法体外电击诱发犬室颤， 3min 后复苏， 12 只犬 随机分为 2 组， CPR 组， 空白对照组， 每组 6 只， 采用 Swan- Ganz 漂浮导管监测复苏前和后 6h 的 CO 和 PAWP，6h 后取 心肌组织， TUNEL 法检测心肌组织凋亡的形态学改变. 结果两组各血流动力学指标在心跳骤停前无统计学差异， CPR 组的 M
2、AP 在复苏成功即时高于空白对照组， 随后开始下降， 在复苏后 4、 6h 低于空白对照组. CPR 组的 PAWP 从 心跳骤停前的 （5.00 1.26） mmHg 一直上升， 到复苏后达高峰 （28.83 4.79） mmHg， 各观察点均高于空白对照组， CO 在 复苏成功后随时间延长而下降， 6h 降至最低， 复苏后各观察点均低于空白对照组. CPR 组心肌细胞凋亡指数高于空 白对照组. 结论电击诱发室颤犬复苏成功后存在着心功能不全和心肌细胞凋亡增加. 【关键词】 心肺复苏；复苏后心功能不全；凋亡 中图分类号 R- 33 文献标识码 A文章编号 1008 - 634X （2005）
3、02 - 0081 - 04 The Changes of Myocardial Apoptosis in Post - resuscitation Myocardial Dysfunction Dog from Cardiac ArrestJIANG Hui-ling， CHEN Xiao-hui， SUN Ming， et al.（Emergency Department， The Second Affiliated Hospital of Guangzhou Medical College， Guangzhou 510260， China） 【Abstract】 ObjectiveTo
4、investigate the changes of myocardial apoptosis in postresuscitation myocardial dysfunction dog from car- diac arrest. MethodsTwelve dogs were randomly divided into Blank group and CPR group（n = 6） . Ventricular fibrillation（VF） was induced by the external electricity，except for in Normal group.Card
5、iopulmonary resuscitation was taken after 3 minutes VF. Car- diac output （CO）and pulmonary artery wedge pressure （PAWP）were measured and blood samples were collected in 12 dogs before and during a 6 - hour interval after successful resuscitation. Heart tissues were taken out to detect the myocardial
6、 apoptosis by termi- nal deoxynucleotidyl transferase- mediated dUTP nick endlabeling （TUNEL）after a 6 - hour experiment. ResultsThe hemodynamic parameters were not significantly different before VF in two groups. The MAP of CPR group was higher than that of normal group at the time of return of spo
7、ntaneous circulation （ROSC） ，and then fell. The MAP was lower than those of normal group in 4 h and 6 hour. These parameters of CPR group were lower than those in normal group after successful resuscitation. PAWP of CPR group in- creased from a prearrest level of 5.00 1.26 mmHg to a maximum of 28.83
8、 4.79mmHg at 6 hours after successful resuscitation， and was higher than that of normal group. CO in descending order of time was lower than that in prearrest and normal group after ROSC. These parameters were decreased to the minimum in 6 - hour. The ratio of apoptosis in CPR group was significantl
9、y higher than that in Normal group. ConclusionsThere are myocardial apoptosis increasing in postresuscitation dogs from cardiac arrest with Postresuscitation myocardial dysfunction. 【Key Words】 Cardiopulmonary resuscitation； Postresuscitation myocardial dysfunction； Apoptosis 复苏后心功能不全是造成心肺复苏长期存活率 很低
10、的最主要原因之一， 表现为： 心衰、 休克、 心律失 常. 它使患者在复苏成功初期仍处于血流灌注不稳 定的状态， 导致器官组织复苏后持续缺血、 缺氧， 并促 发多脏器功能不全 （MODS） ， 使复苏最终失败 1. 所 以， 对复苏后心功能不全的治疗成为复苏后阶段治疗 的关键. 目前认为复苏后心功能不全的主要原因是 全心缺血 - 再灌注损伤， 而细胞凋亡则是缺血/再灌 注损伤的特征性改变，细胞凋亡的多少决定着缺血/ 再灌注损伤的轻重， 细胞凋亡的程度对缺血/再灌注 损伤的预后判断具有重要意义 2. 本研究观察犬心 跳骤停复苏后心肌细胞凋亡的变化， 以探讨复苏后心 功能不全的机制. 1材料与方法
11、 1.1实验犬分组 健康成年杂种犬 12 只， 雌雄不分， 体重 10 15kg 18现代临床医学生物工程学杂志2005 年第 11 卷第 2 期 *基金项目： 广东省医学科研基金立项， A2004291. 作者简介： 江慧琳， 女， 博士， 从事急诊科工作. （广州市石马实验动物场） . 随机分 2 组， 常规心肺复 苏术治疗组 （CPR 组） ， 给予电击诱发室颤后常规复 苏； 空白对照组不予电击诱发室颤， 每组 6 只. 实验 观察 6h . 1.2血流动力学监护 心电监护记录心率， 气管切开， 插入气管套管连 接呼吸机， 分离股动脉， 置入压力导管， 测量动脉压 力. 漂浮导管置入：
12、经右颈内静脉置入 5F Swan - Ganz 漂浮导管， 连接惠普多功能监护仪， 测心输出量 （CO） 和肺毛细血管楔压 （PAWP） . 1.3犬心肺复苏模型的建立 用氯胺酮及安定诱导麻醉后， 予氯胺酮和安定静 滴维持麻醉. 体外电击犬， 输出电压为 4 5V/kg， 通 电 5 秒后发生室颤， 维持室颤 3min 后， 按 2000 年心 肺复苏和心血管急救国际指南 常规治疗： 予体外电 击除颤， 胸外按压 100 次/min， 肾上腺素 0.1mg/kg 和 阿托品 0. 03mg/kg 静注， 如无效每隔 3min 后重复 1 次， 直至成功复苏. 1.4实验数据及标本的采集 6h
13、后处死动物取心肌组织用 10%福尔马林固定 后， 石蜡包埋， 5m 厚度连续切片 TUNEL 法检测心肌 组织凋亡的形态学改变. 1.5实验步骤 TUNEL 试剂盒由 Serologicals Corporation 提供， 石 蜡切片常规脱蜡水化， 蛋白酶 K 消化； 3%H2O2甲醇 室温封闭后； 加 55l/5cm2的 TDT Enzyme， 37湿盒孵 育 60min； 后 60l/5cm2Anti - Digoxigenin Conjugate， 37湿盒孵育 30min， DAB 显色， 苏木素复染， 封片， 显 微镜下观察照相. 1.6结果判断 凋亡细胞的核呈棕色或棕褐色着染，
14、细胞核形态 呈碎点状， 不规则， 大小不一致. 凋亡细胞指数计 算 4 ： 每个标本做 3 张切片， 每张切片随机取 5 个高 倍镜 （ 400） 视野， 计数凋亡心肌细胞数和心肌细胞 总数， 两者比值 100%即为凋亡指数. 1.7统计学方法 计量资料以均数 标准差 （-x s） 表示， 组间比较 用独立样本 t 检验. 2结果 2.1犬心肺复苏前后血流动力学的变化 （见表 1） 表 1 心肺复苏前后血流动力学参数的变化 Tab.1The hemodynamic variable before and after CPR 组别室颤前复苏后 0h复苏后 1h复苏后 2h复苏后 4h复苏后 6h
15、 MAP （mmHg） C139.67 6.43234.83 23.50* *133.33 25.57112.67 13.69102.67 21.05*81.00 24.47* * N139.17 11.16134.0 5.76134.67 7.61130.83 9.33132.67 10.46134.33 9.71 CO （L/min） C3.33 0.280.93 0.10* *0.72 0.17*0.78 0.14* *0.65 0.09* *0.54 0.19* * N3.45 0.363.48 0.903.23 0.273.24 0.233.37 0.492.96 0.39 PAWP
16、 （mmHg） C5.0 1.2619.5 7.64* *19.17 3.31* *21.5 2.26* *21.54 4.28* *28.83 4.79* N6.17 1.476.0 1.266.0 1.416.17 1.67.17 1.67.0 0.89 C： CPR 组. N： 空白对照组. 与同一时间空白对照组相比*p 0.05，*p 0.01 两组各血流动力学指标在心跳骤停前无统计学差异， CPR组的 MAP 在复苏成功即时高于空白对照组， 1h 持平， 随后在 2h MAP 开始下降， 在复苏后 4、 6h 低于 空白对照组. CPR 组在 ROSC 即时到观察终点 6h 均 高于
17、空白对照组， CPR 组的 PAWP 值随时间的推延升 高， 于观察终点 6h 达高峰， 峰值为空白对照组的 4 倍. CO 在复苏成功后随时间延长而下降， 6h 降至最 低， 复苏后各观察点均低于空白对照组. 2.2心肌凋亡结果 空白对照组犬心肌组织中未见凋亡细胞或仅有 极小量的凋亡细胞， 凋亡指数为 （1.3 0.43） . CPR 组 心肌组织中可见大量核呈棕色或棕褐色着染的心肌 细胞凋亡， 细胞核形态呈碎点状， 不规则， 大小不一 致， 凋亡指数为 （42.03 5.95） ， 高于空白对照组 （p 0.01）（见图 1 4） . 凋亡指数的结果比较 （见表 2） . 表 2 二组凋亡
18、指数的比较 Tab.2the comparison apoptosis index between two groups CPR 组 空白对照组 凋亡指数 42.03 5.95*1.3 0.43 *与空白对照组相比 p 0.01 . 3讨论 心跳骤停是严重威胁生命的临床事件， 尽管心肺 复苏术的实施可提高生存率， 但长期存活率仍然很 低， 而复苏后心功能不全是影响长期存活率的一个重 要因素， 其心功能不全的表现于复苏后 6h 达高峰 3 ， 所以， 实验的观察期为 6h . 本研究发现： 电击诱发室 颤后的犬， CPR 组 MAP 在复苏后期逐渐降低， 在 4、 6h 28Journal of
19、 Modern Clinical Medical Bioengineering2005， Vol.11， No.2 图 1 （光镜下 10 ） 正常对照组心肌 TUNEL 染色， 未见凋亡细胞 Fig.1 （Magnification 10） Few myocytes stained positive in tissue from Normol hearts 图 2 （光镜下 10 ） CPR 组心肌 TUNEL 染色， 可见较多凋亡的心 肌细胞 Fig.2 （Magnification 10） TUNEL - positive nuclei were prevalent in tissues
20、 from CPR heatrs 图 3 （光镜下 40 ） 正常对照组心肌 TUNEL 染色， 未见凋亡细 胞， 心肌细胞肌纤维清晰可见， 核形态规则， 均一. Fig.3 （Magnigication 40） Few myocytes stained positive in tissue from Normol hearts.The myocardial fibrin was clearly.The from of nu- clei was rule and homogeneous 图 4 （光镜下 40 ） CPR 组心肌 TUNEL 染色， 可见较多凋亡的心 肌细胞， 凋亡细胞的核呈棕
21、色或棕褐色着染， 细胞核形态呈 碎点状， 不规则， 大小不一致. Fig.4 （Magnification 40） TUNEL - positive nuclei were prevalent in tissues from CPR hearts.The positive nuclei were palm and brown staining.The form of nuclei was broken， anomaly and various. 低于空白对照组 24% 40%， 出现血压下降及休克. CPR 组的复苏成功后 PAWP 值随时间的推延升高， 于 6h 达高峰为正常的 4 倍； 而
22、反映左室收缩功能的指标 CO 随复苏时间延长而降低， 于 6h 达峰谷， 与文献报 道相一致 3. CPR 组的血流动力学结果显示室颤的 犬在成功复苏后出现休克， 肺动脉嵌压进行性升高， 心输出量进行性下降， 存在左心功能下降， 表明本实 验成功复制了心肺复苏犬的模型， 体外电击致室颤的 犬复苏后存在心功能不全. 实验犬诱发室颤， 再经复苏后恢复自主循环， 心 肌经历了缺血和再灌注过程， 缺血和再灌注损伤可诱 发细胞凋亡的重要诱发因素. 在实验中发现： 复苏后 6h 犬心肌细胞凋亡明显增加， 而空白对照组无心肌细 胞凋亡或仅见少许凋亡细胞， CPR 组心肌细胞凋亡指 数明显高于空白对照组. 表
23、明犬室颤经复苏后恢复 自主循环， 心肌经历了心肌缺血/再灌注损伤， 此过程 导致了心肌细胞的凋亡， 心肌细胞属终末分化细胞， 出生后基本丧失分裂、 增殖潜能， 心肌细胞凋亡增加 可以造成心脏泵动力来源减少 4 ， 心肌细胞的过度凋 亡可能是造成复苏后心功能不全的原因之一， 因此， 对细胞凋亡的干预对改善复苏后心肌的功能以及患 者的预后具有重要意义. 参考文献 1Karl B， Kern MD. Postresuscitation myocardial dysfunction J . Cardio Clin， 2002， 1 （20） ： 89. 38现代临床医学生物工程学杂志2005 年第 1
24、1 卷第 2 期 2Eefting F，Rensing B，Wigman J，et al. Role of apoptosis in reperfusion injury J . Cardiovasc Res， 2004， 61 （3） ： 414. 3Gazmuri RJ， Weil MH， Bisera J， et al. Myocardial dysfunction after success- ful resuscitation from cardiac arrest J . Crit Care Med， 1996， 24 （3） ： 922. 4Ma XL， Kumar S， Gao
25、 F， et al.Inhibition of P38 mitogen - activated protein kinase decrease cardiomyocyte apoptosis an improves cardiac function after myocardial ischemia and reperfusion J .Circulation， 1999， 99 （23） ： 1685. （收稿： 2005 - 02 - 16） 课题综述 复苏后心功能不全 Post Resuscitation Myocardial Dysfumction 江慧琳综述， 孙明审校* （广州医学
26、院第二附属医院急诊科广州510260； *中南大学湘雅医院心内科 长沙410000） 【提要】 心跳骤停者在复苏后出现心功能不全， 并影响患者的预后. 实验表明： 在复苏后出现可逆性左室收缩及舒 张功能不全， 复苏时间过长、 血管收缩剂的应用、 除颤的能量和方式可以加重心功能不全. 本文对近年的研究进行综 述. 【关键词】 复苏后心功能不全；猝死；心肺复苏 中图分类号 R 365 文献标识码 A文章编号 1008 - 634X （2005） 02 - 0084 - 03 猝死一直是威胁人类健康及生命的主要疾病， 在 美国每年约有 350 000 人发生猝死 （1 000 人/d） 1 ， 据
27、统计 1974 年 1980 年我国猝死发生率平均每年 7.1 10 万人， 北京市流行病学统计资料显示心脏猝死男 性年平均发病率为 10.5/10 万， 女性为 3.6/10 万 2 ， 而心源性猝死则是引起猝死的最主要原因， 约占 69% 3 ， 临床表现为心跳骤停， 心肺复苏 （CPR） 是针对 心跳骤停所采取的抢救措施， 它的实施， 挽救了许多 病人的生命， 近年来， 随着研究的深入， 对其研究获得 长足进步， 强调综合治疗. 但至目前为止， 心肺复苏 成功率很低， 国外资料显示， 能迅速恢复自主循环的 仅有 14% 30%， 长期存活率更低于 10% . 换一句话 说， 在心跳骤停能
28、最初复苏的患者中大多数到医院后 死亡 1， 4. 我国的复苏成功率则更低， 上海市急救中 心资料显示 5 ， 1998 年出救护车抢救心搏骤停 4 564 例， 其中行 CPR 者 4 375 例， 初期复苏成功者 46 例， 最 后仅有 1 例康复出院， 1999 年的情况类似， 抢救猝死 和心搏骤停患者 4 374 例， 初期复苏成功者 59 例， 最 终康复出院者， 也仅有 1 例. 1994 年 Schoenenberger 等对院外心肺复苏成功患者的死因作了一系列调查 后发现， 约 1/3 死于心功能不全， 1/3 死于中枢神经功 能不全， 1/3 死于其他各种原因， 如感染等 4.
29、 另外两 项大型的国际复苏临床研究结果间接地说明复苏后 心功能不全对病人生命的潜在危险， 在对 778 例复苏 病人进行的研究显示： 65%的病人在复苏后一周内死 亡， 超过半数死于复苏后心肌功能不全， 表现为： 明显 的低血压及休克， 再发心跳骤停等 6、 7. 据美国心脏 学会的估计如果能成功治疗复苏后心肌功能不全， 每 年可拯救 25 000 人的生命 8. 因此， 需要我们更深入 和全面地了解复苏后心功能不全. 1复苏后心功能不全的证据 1.1动物实验研究 最早在 1993 年 Pittsburgh 大学复苏中心的研究人 员利用心跳骤停狗模型进行复苏的实验中， 首先提出 “复苏后综合征
30、” 的概念， 他们发现成功复苏后的狗模 型出现心室充盈压升高， 心输出量减低 9. Tang 等检 测室颤后复苏的 SD 大鼠离体心脏 dP/dt 和压力 - 容 量关系， 发现复苏心肌的收缩功能和左室顺应性下 降 10. 其后， Gazmuri 等用 13 只家猪诱导室颤模型， 经 4min 室颤及 8min 的胸外按压后， 其中 7 只被成功 复苏， 发现复苏后猪的左心室容量进行性地、 显著地 增加， 于复苏后 360min 达高峰， 舒张末容量从室颤前 的 89 21ml 水平增加到 154 53ml， 收缩末容量从 54 21 增加到 126 54ml， 射血分数从 0.41 0.10%降 至 0.20 0.07%， 每搏输出量和心脏做功指数下降， 心室扩张， 为维持心输出量， 心率代偿性的增加. 反 48Journal of Modern Clinical Medical Bioengineering2005， Vol.11， No.2 *作者简介： 江慧琳， 女， 博士， 从事急诊科工作.