逯益平，邢群智，韩学昌



七氟醚预处理对单肺通气下非小细胞肺癌胸腔镜手术肺功能的影响

逯益平，邢群智，韩学昌

摘要：目的探究七氟醚预处理对单肺通气患者肺功能的影响及保护作用机制。方法选择择期行1～2期非小细胞肺癌行胸腔镜手术的老年病人60例，采用数字表随机分为两组，七氟醚预处理组(SP组)和对照组(P组)各30例，记录术前30 min(T0)、单肺通气(OLV)30 min(T1)、OLV 60 min(T2)、OLV结束前(T3)及手术结束(T4)5个时间点血流动力学指标及临床数据，并在每个时间点抽取肘静脉血4 mL，测定血清丙二醛(MDA)浓度、超氧歧化酶(SOD)活性。从胸腔镜手术切除的肺叶上切取小块正常的肺组织，测定Caspase-3表达水平，采用酶联免疫法(ELISA)测定肺组织匀浆上清液血红素加氧酶1(HO-1)浓度。结果在T4时间点SP组MDA浓度(8.74±0.78) nmol·mL-1低于P组(11.71±0.62) nmol·mL-1(P<0.05)；在T3、T4点，SP组SOD浓度显著高于P组(P<0.05)；SP组肺组织HO-1浓度(2.22±0.23) ng·mL-1高于P组(1.35±0.11) ng·mL-1(P<0.05)；SP组Caspase-3表达水平(11.10±1.41)显著低于对照组(13.56±2.18)。结论七氟醚预处理对胸腔镜单肺通气患者的肺缺血再灌注损伤有保护作用。

关键词：七氟醚预处理；单肺通气；肺功能；肺损伤；胸腔镜手术

作者单位：河南科技大学第一附属医院，河南洛阳 471003

近年来，大量实验证实吸入麻醉剂七氟醚可以模拟缺血预处理，对单肺通气相关性肺损伤有保护作用，但具体机制有待进一步探讨。本研究旨在探讨七氟醚预处理对非小细胞肺癌胸腔镜手术时单肺通气(one-lung ventilation，OLV)患者肺损伤的保护作用及其机制。

1材料与方法

1.1一般资料选取河南科技大学第一附属医院2014年10月至2015年10月择期行右侧1～2期非小细胞肺癌手术的老年病人60例，年龄50～75岁，体质量45～75 kg，美国麻醉师协会ASA评级标准Ⅰ～Ⅱ级。采用数字表随机分为两组，七氟醚预处理组(SP组)和对照组(P组)，每组30例。排除标准：精神病疾患,长期服用精神类药品,严重心血管疾病,严重代谢性疾病,术中行OLV后出现SpO2<90%,中途改为开胸手术者,接受化疗、放疗及肺功能不正常者等。本研究经医院伦理会批准，所有患者均签署知情同意书。

1.2麻醉方法

1.2.1麻醉诱导围术期的麻醉处理和手术操作均由同一位麻醉医师和同一胸科小组完成。麻醉前12 h禁食水，术前30 min静脉注射盐酸戊乙奎醚注射液1 mg。患者入手术室，开放静脉通路，监测心电图 、血压、心率和脉搏氧饱和度。在局麻下进行桡动脉穿刺置管和右颈内静脉穿刺置管。面罩吸氧5 min后开始麻醉诱导，两组患者诱导药物均为静脉注射咪达唑仑0.05 mg·kg-1，舒芬太尼0.4～0.8 μg·kg-1，丙泊酚2～2.5 mg·kg-1。当病人对推动和呼叫无反应时，静注顺式阿曲库铵0.15 mg·kg-1。当TOF值为0时行双腔支气管插管，同时用纤维支气管镜调整双腔导管的位置并固定，接麻醉机行机械通气，设定潮气量为8～10 mL·kg-1，呼吸频率12次·min-1，吸呼比1∶2。术中根据呼气末二氧化碳分压(end-tidal pressure of carbon dioxide，PetCO2)调整潮气量和呼吸频率，维持PetCO2在35～45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。

1.2.2麻醉维持SP组：在翻身摆好体位行OLV前用1%～2%七氟醚预先吸入30 min，期间七氟醚浓度维持在1MAC(minimum alveolar anesthetic concentration，MAC)内，OLV后停止吸入七氟醚，靶控输注丙泊酚至手术结束前10 min。P组：全程靶控输注丙泊酚静脉麻醉至手术结束前10 min。术中根据肌松监测数据及时静脉推注顺式阿曲库铵维持患者的肌松，术中药物血浆靶浓度使脑电双频指数维持在40～50范围内，以维持患者血流动力学的稳定性。

1.3观察指标记录术前30 min(T0)、OLV 30 min(T1)、OLV 60 min(T2)、OLV结束前(T3)及手术结束(T4)5个时间点血流动力学指标及临床数据，并抽取肘静脉血4 mL，测定血清中丙二醛(malondialdehyde，MDA)和超氧歧化酶(superoxide dismutase，SOD)的浓度。从术中切除的肺叶上切取小块正常肺组织，用原位末端标记法(TUNEL)染色检测肺组织Caspase-3表达水平，采用酶联免疫法(ELISA法)测定肺组织匀浆上清液血红素加氧酶1(heme oxygenase-1，HO-1)。

2结果

两组患者性别、年龄、体质量指数(body mass index,BMI)、用力肺活量FVC第一秒用力呼气量占用力肺活量比值(FEV1/FVC)、术中出入量、单肺通气时间、手术时间、术中各时点血流动力学及SpO2、pH、Hb 比较，差异无统计学意义(P>0.05)。在T4点SP组MDA浓度低于P组(P<0.05)，见表1。在T3、T4点，SP组SOD浓度显著高于P组(P<0.05)，见表2。SP组肺组织HO-1浓度高于P组，Caspase-3低于P组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表3。

nmol·mL-1

注：①与对照组比较P<0.05。T0：术前30 min；T1：OLV 30 min；T2：OLV 60 min；T3OLV结束前；T4手术结束；OLV：单肺通气；SP组：七氟醚预处理组。

U·mL-1

注：SP组：①与对照组比较P<0.05。T0：术前30 min；T1：OLV 30 min；T2：OLV 60 min；T3OLV结束前；T4手术结束；OLV：单肺通气；SP组：七氟醚预处理组。SOD：超氧歧化酶。

表3　两组肺组织HO-1和Caspase-3比较

注：①与对照组比较P<0.05。HO-1：血红素加氧酶1；SP组：七氟醚预处理组。

3讨论

1986年Murry等首次进行了缺血预处理，后来发现某些药物也具有预处理的作用，卤素类吸入麻醉药都有心肌保护作用，由此提出麻醉药物预处理。七氟醚是一种新型的吸入麻醉药，血气分配系数低，麻醉诱导迅速、术中麻醉维持平稳、术后苏醒快速且完全，容易掌控麻醉深度和维持血流动力学的稳定性，并且对呼吸循环的抑制作用轻微，不良反应较少。近些年七氟醚在非麻醉方面的器官保护作用已倍受关注[1-2]。大量实验证实七氟醚预处理对肺脏有保护作用，但具体机制有待于进一步探讨。

本研究在胸腔镜肺癌根治术中通过随机对照试验显示七氟醚预处理可以改善单肺通气时肺功能的损害，其机制可能七氟醚与参与氧化应激反应，降低MDA浓度，升高SOD浓度，抗氧化因子HO-1升高有关，也与凋亡执行因子Caspase-3蛋白表达降低有关。

血清中SOD的活性和MDA的含量是常用反映氧化/抗氧化状态的指标。SOD能清除机体内的氧自由基，减轻细胞受损伤的程度，因此SOD活性间接反映机体清除氧自由基的能力。在T3、T4时间点，两组SOD的浓度均显著下降，但对照组比七氟醚预处理组下降更明显。说明七氟醚预处理组清除氧自由基的能力高于对照组。MDA是脂质过氧化物的分解产物，可间接反映细胞受氧自由基攻击破坏的严重程度。本组中T3时间点，MDA浓度较T1、T2时间点变化不大，而在T4时MDA浓度明显升高，提示氧化应激主要发生在肺复张的过程中。而且，在T4时七氟醚预处理组MDA浓度较对照组低，表明七氟醚预处理可以减轻细胞受氧化应激损伤的程度。

HO-1不仅具有降解血红素的功能，还具有抗氧化、抗炎、抗凋亡及细胞保护等多种生理调节功能，是体内重要的内源性保护蛋白。HO-1本身及其代谢产物具有很强的抗氧化应激效应，对缺血再灌注损伤和氧化损伤具有保护作用[6-8]。从本研究七氟醚预处理组肺叶组织匀浆中HO-1浓度显著高于对照组，说明七氟醚预处理可以加强细胞的抗氧化能力，从而减轻单肺通气时的肺损伤。

细胞凋亡途径在肺组织损伤中也起着重要的作用，有研究认为在机械通气的早期就有肺泡上皮细胞凋亡的发生，Caspase-3是Caspase家族中最重要的凋亡效应因子，在凋亡的执行阶段，负责对全部或部分关键性蛋白酶的裂解，导致细胞凋亡[10]。本组七氟醚预处理组Caspase-3表达水平显著低于对照组，表明七氟醚预处理可以减轻肺缺血再灌注损伤，保护肺功能。

综上所述，七氟醚预处理通过抑制细胞的氧化应激反应，抑制细胞凋亡途径，加强细胞的抗氧化能力，减轻单肺通气时的肺组织损伤，起到肺保护作用。本研究由于条件和时间限制还有很多不足之处，七氟醚预处理时间没有进行多组分析对比，临床试验部分因素干扰试验结果，有待进一步排除相关干扰因素证实。

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·临床医学·

Effects of Sevoflurane Preconditioning on One Lung Ventilation Patients

with Non-small Cell Lung Cancer by Thorascopic Surgery

LUYi-ping,XING Qun-zhi,HAN Xue-chang

(The First Affiliated Hospital of Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,China)

Abstract:ObjectiveTo explore the effects of sevoflurane preconditioning and its protection mechanism on pulmonary function in patients with one lung ventilation by thorascopic surgery.MethodsThere were 60 cases of elderly patients with non-small cell lung cancer age of 50～75 years old, weight of 45～75 kg and ASA grade Ⅰ～Ⅱ. All patients were randomly divided into 2 groups with 30 cases each group by digital table, which were sevoflurane pretreatment group (SP group) and control group untreated sevoflurane (P group). At 30 min before anesthesia (T0), one-lung ventilation(OLV) 30 min (T1), OLV 60 min (T2), OLV (T3)and postoperative (T4) 4 mL elbow venous blood samples was collected in order to determine the level of serum malondialdehyde(MDA) and superoxide dismutase (SOD). A piece of normal lung tissue by thorascopic surgery was detected the expression of caspase-3 protein in lung tissue and the concentration of HO-1 from lung tissue homogenate by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). At the same time, the hemodynamics and relative clinical data were recorded at the five time points. ResultsThe concentration of MDA were significantly lower in SP group (8.74±0.78) nmol·mL-1than that in P group (11.71±0.62) nmol·mL-1at T4. The concentration of SOD were significantly higher in SP group than that in P group at T3, T4(P<0.05). The concentration of HO-1 in SP group (2.22±0.23) ng·mL-1were significantly higher than that in P group (1.35±0.11) ng·mL-1(P<0.05). Nevertheless the expression of Caspase-3 in SP group (11.10±1.41) lower than that in the P group (13.56±2.18). ConclusionSevoflurane preconditioning has protective effects on lung ischemia-reperfusion injury in patients with single lung ventilation in the thorascopic surgery.

Key words:sevoflurane preconditioning；single lung ventilation；pulmonary function；lung injury; thorascopic surgery

通信作者：邢群智，男，教授，主任医师，E-mail：xingqunzhixqzxqz@126.com

作者简介：逯益平(1988-)，女，河南偃师人，从事临床麻醉工作。

收稿日期：2015-10-15

中图分类号：R614,R734.2

文献标志码：B

文章编号：1672-688X(2015)04-0259-03