肾上腺素联合甲氧明在心肺复苏中的应用研究

  目的 通过窒息法制备家兔心搏骤停模型,探索肾上腺素联合甲氧明在心肺复苏过程中的应用。方法 将27只家兔随机(随机数字法)分为甲氧明组、肾上腺素组、联合用药组,每组9只。建立窒息型家兔心搏骤停模型后,复苏时三组家兔分别予甲氧明、肾上腺 素、联合用药。记录家兔窒息前与复苏成功后15、30、60、120 min各时间点的心率、平均动脉压和心电图的变化;比较实验各组家兔自主循环恢复率和2 h存活率。复苏成功后2 h取心肌组织进行光镜及电镜检查。结果 甲氧明组、肾上腺素组、联合用药组三组分别有1只、6只、5只家兔复苏成功。自主循环恢复后家兔心率及平均动脉压值均较窒息前有明显下降 (P<0.05);复苏成功后15 min、30 min联合用药组的平均动脉压较肾上腺素组高,差异有统计学意义(P<0.05)。心肌组织HE染色光镜及电镜观察显示复苏后心肌组织出现明显的病 理改变,且心肌损伤程度在联合用药组较轻。结论 复苏时肾上腺素与甲氧明联合应用对自主循环恢复率并无提升作用,但对复苏成功后早期血流动力学稳定有帮助作用;复苏时肾上腺素与甲氧明联合应用对复苏后心 肌有一定的保护作用。 关键词窒息;心搏骤停;心肺复苏;肾上腺素;甲氧明 Study of the effects of epinephrine combined with methoxamedrine on cardiopulmonary resuscitation HU Nian-dan, LI Wen-qiang, WEI Jie, DU Xian-jin, SU Wei-wei. Department of Emergency Medicine, Renmin Hospital of Wuhan University, Wuhan 430060, China Corresponding author LI Wen-qiang, Email wenqiang67@sohu.com AbstractObjective To investigate the effect of epinephrine combined with methoxamedrine on rate of successful cardiopulmonary resuscitation (CPR) in rabbit model of sudden cardiac arrest by the method of clamping the trachea to asphyxia.Methods Twenty-seven rabbits were randomly (random number)divided into methoxamedrine group, epinephrine group and epinephrine combined with methoxamedrine group. After the modeling, rabbits in the three groups were treated methoxamedrine, epinephrine, and epinephrine combined with methoxamedrine respectively by intravenous injection during CPR. The change of heart rate (HR), mean arterial pressure (MAP) and electrocardiogram (ECG), restoration of spontaneous circulation (ROSC) and mortality within 2 hours of each experimental group were recorded before suffocation and 15 min, 30 min, 60 min, 120 min after the success of the resuscitation. The pathological changes of myocardium were observed under optical and electronic microscope. Results The number of ROSC rabbits in methoxamedrine group, epinephrine group and epinephrine combined with methoxamedrine group were 1, 6, 5 respectively. The heart rate and mean arterial pressure of the rabbits after ROSC were lowered compared with those before suffocation significantly (P<0.05). The levels of mean arterial pressure at 15 minutes and 30 minutes after ROSC in combined treatment group were higher than those of epinephrine group significantly (P<0.05). The myocardial structure of rabbits after ROSC observed by optical and electronic microscope showed an acute injury, however, the damage degree of myocardium in combined treatment group was slighter. Conclusions Epinephrine combined with methoxamedrine has no apparently additional effect on ROSC during CPR compare with epinephrine used alone, but this combination of two agents can be benefit for stabilizing hemodynamic at early post-ROSC stage, and methoxamedrine can reduce the damage of myocardium during CPR.   Key wordsAsphyxia; Cardiac arrest; Cardiopulmonary resuscitation; Epinephrine; Methoxamedrine 随着现场心肺复苏技术(cardiopulmonary resuscitation, CPR)的普及以及急救半径的缩小,越来越多的院外心搏骤停(cardiac arrest, CA)患者接受了心肺复苏术,但复苏成功率依然很低,远期生存率也不高1-2,这主是由复苏后心功能不全所致3-4。复苏后若心功能不全还会加 剧其他脏器功能障碍,增加24 h内的病死率5。因此,如何减少复苏后心肌损害就成了心肺复苏研究领域的热点。本研究拟通过窒息法制作兔心搏骤停模型,比较肾上腺素与甲氧明对复苏成功后心率、血压等的影响及心肌组织病理变化的差异。 1 材料与方法 1.1 实验动物及分组 健康成年清洁级家兔27只,体质量2.5~3.0 kg,雌雄不拘。术前18 h禁食不禁水,家兔随机(随机数字法)分为甲氧明组(2 mg/kg)、肾上腺素组(0.02 mg/kg)、联合用药组(肾上腺素0.02 mg/kg,给药一次后改为注入甲氧明2 mg/kg),每组9只。 1.2 主仪器与药品 LEAD 2000B多道生理记录仪(四川锦江通用实业有限公司)、压力换能器(北京微信斯达科技发展有限公司)、ALC-V10动物呼吸机(上海奥尔科特生物科技 有限公司)、普通光学显微镜(日本Olympus公司)、日立H-600型透射电子显微镜(日本日立公司);肾上腺素(规格1 mg/ml)、甲氧明(规格10 mg/ml )、肝素钠(规格6250 U/ml)、生理盐水(规格0.9 g/100 ml)以上实验药物均由武汉大学人民医院药剂科提供 1.3 动物模型制备 在统一实验条件下称质量,耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠(40 mg/kg)进行麻醉,经四肢皮下放置针头电极,记录标准Ⅱ导联心电图。在颈部正中切开皮肤,分离并切开气管,放置小儿3#气管导管,结扎并固定气管插管 处,使气管导管与气管之间无漏气,保持自主呼吸。分离左侧股动脉,切开股动脉后插入预充肝素钠的24#留置针,连接生理记录仪监测有创动脉血压。心跳、呼 吸、血压稳定10 min后,在呼气末夹闭气管,窒息7 min后松开夹闭的气管,开始常规心肺复苏。呼吸机辅助通气(室内空气),机械通气频率35次/min,潮气量10 ml/kg。胸外心脏按压频率为120次/min,按压深度为家兔胸廓前后径的1/3。静注肾上腺素或者甲氧明,每隔3 min再次给药。如复苏持续15 min仍未恢复自主循环者视为复苏失败,停止复苏。 1.4 观察指标 各组心搏骤停前后心率、平均动脉压和心电图的变化;自主循环恢复率和2 h存活率;心肌组织HE染色光镜及电镜下病理学改变。 1.5 判断标准 心搏骤停的标准心电图示一直线、心室纤颤或电机械分离;有创血压监测可见动脉搏动波形为一直线或者平均动脉压<10 mm Hg6(1 mm Hg=0.133 kPa)。自主循环恢复的标准心电监护可见明显的规则心电波形;或出现非室性节律(包括窦性、房性或交界性心律)伴有平均动脉压>60 mm Hg7。
1.6 统计学方法
应用SPSS 18.0统计软件进行数据分析。实验数据以均数±标准差(x±s)表示,多组间两两比较采用q检验,窒息前后各组家兔心率血压变化用t检验;以P<0.05为差异具有统计学意义。 2 结果 2.1 一般资料比较 实验各组家兔窒息前一般情况比较差异无统计学意义(P>0.05);麻醉后一般状况良好,呼吸平稳,无一发生麻醉意外。见表1。
2.2 自主循环恢复率和2 h存活率比较
甲氧明组、肾上腺素组及联合用药组三组复苏成功家兔数量分别为1只、6只、5只;各组中自主循环恢复的家兔2 h存活率均为100%。
2.3 复苏过程中家兔心电图及血压变化
夹闭气管后家兔呼吸频率加快,血压升高,以后开始逐渐下降,最后降至心搏骤停的诊断标准及以下;窒息过程中通过心电图变化可看出,心率的改变 为先下降,中间有一过性升高过程,然后逐渐下降,最后降至心搏骤停诊断标准以下。实验各组复苏成功家兔在心搏骤停时心电图均表现为电机械分离。复苏过程中 家兔心电图及血压变化见图1。
2.4 窒息前后各组家兔心率血压变化
因甲氧明组只有1只家兔复苏成功,自主循环恢复率较低,不予比较。肾上腺素组和联合用药组在窒息前心率、平均动脉压差异均无统计学意义 (tHR0=0.4596,P>0.05;tMP0=0.9957,P>0.05)。复苏成功后15、30、60、120 min,两组中恢复了自主循环家兔的心率及平均动脉压值均较窒息前的值下降,且差异有统计学意义(图2);但是两组中复苏成功后各个时间点心率的差异无统 计学意义。ROSC后15、30 min联合用药组的平均动脉压较肾上腺素组高,且差异有统计学意义;复苏成功后60、120 min两组平均动脉压差异无统计学意义(图3)。
2.5 HE染色光镜下观察结果
心肌组织HE染色结果显示,健康心肌组织纤维排列整齐,无心肌纤维破坏,胞质丰富均匀,未见炎性介质浸润。肾上腺素组和联合用药组心肌细胞均 出现广泛水肿和空泡变性,肌纤维溶解,横纹不明显,部分呈小灶状坏死,但是联合用药组心肌组织水肿程度较肾上腺素组轻,肌层排列相对规则(图4)。
2.6 电镜下观察结果
心肌组织超微结构变化正常心肌细胞超微机构未见明显异常,肌丝排列整齐,明暗带清晰可见,细胞核形态清晰、正常;肾上腺素组心肌细胞超微结 构损伤严重,肌纤维紊乱,肌质网肿胀,线粒体形态不规则;联合用药组心肌超微结果损害较前者轻,肌纤维排列尚规则,肌纤维肿胀不明显,线粒体形态尚可(图 5)。
  3 讨论
心搏骤停一直是威胁人类生命的严重急症,“黄金时间”内的有效心肺复苏是抢救这类患者的唯一有效方法。心肺复苏技术在临床应用已经超过半个世 纪,但其疗效依然不能令人满意8-9。肾上腺素作为心肺复苏时的一线药物,是公认有效且应用最广泛的、提高现场复苏成功率的药物,但其不良反应也已经 被多次报道10-13。研究证实,阻断其β肾上腺素能效应可以带来有利的结果14-15。
甲氧明作为一种强力的α1受体激动剂,可使小动脉收缩,主动脉收缩压及舒张压增高,提高冠脉灌注压和心肌血流;对心脏及中枢神经系统无明显兴奋作用,不增加心肌氧耗;还能通过使血压升高反射性降低心率,有利于心脏的保护。Thrush等16在研究动物CPR时,比较肾上腺素和甲氧明各自的特点,发现肾上腺素较甲氧明能增加肺内分流,显著降低动脉血氧饱和度。McBrien等17曾 报道过3例电机械分离患者在进行心肺复苏时,按当时的高级生命支持指南使用肾上腺素无效,但当给予甲氧明后患者有了反应。然而从实验各组家兔自主循环恢复 率及复苏后2 h生存率的结果来看,在心肺复苏时药物仅单用甲氧明并不能起到有助于复苏的效果;相比于单用肾上腺素,肾上腺素联合甲氧明用药对家兔自主循环恢复率也并没 有明显的改善作用,甚至于稍低;但是在2 h生存率方面各组之间并无差异。
对复苏前后家兔动脉血压监测的结果显示与窒息前相比,自主循环恢复后15、30、60、120 min家兔的平均动脉压均有明显下降。然而,在自主循环恢复后15 min和30 min联合用药组平均动脉压比单用肾上腺素组高,能维持在一个较高的水平,而在60 min和120 min时两组的平均动脉压却没有明显的差异。之所以出现以上结果可能与甲氧明的药动学特性有关甲氧明在给药后1~2 min内起效,可持续大约0.5 h。联合用药组在给予肾上腺素后再给予甲氧明,故而能在自主循环恢复早期维持一个较高的平均动脉压,从而给各个重脏器提供较高的灌注压,这在复苏后脏器 功能保护中也起到了重的作用;而在复苏后60 min,甲氧明半衰期已过,此时机体也处于一个相对平衡状态,故而在复苏后60 min、120 min时的平均动脉压与肾上腺素组无明显差异。心肌组织在损伤半小时后即可出现不可逆的病理改变,本研究在复苏后2 h取心肌组织进行HE染色光镜及电镜观察中发现,在经历了心搏骤停这一急性打击后,家兔心肌组织已经开始出现了明显的病理改变。同时研究中还发现联合用药 组心肌组织损伤程度较轻,这可能与复苏后早期较高的平均动脉压有关,但其具体机制还需进一步研究以明确。
本研究中还存在一定局限性,实验中所用动物为健康、无基础疾病动物,且对实验动物结果的观察时间较短,对其远期效果尚需在以后的研究中对此局限作进一步探索。
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