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《中国协和医科大学》 2008年
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感染性休克相关心功能不全的临床与基础研究

王小亭  
【摘要】: 目的首先对顽固性感染性休克病人相关心功能不全进行临床及血流动力学研究,之后评价不同的心功能指标尤其应力和应变关系在犬内毒素性休克心功能不全时的作用,其次研究心肌解偶连蛋白(UCP2)在内毒素休克犬心功能不全发病机制中的作用 方法回顾性调查北京协和医院加强医疗科(ICU)收治的放置肺动脉导管的顽固性感染性休克70例,根据目标指导治疗指标(GDT)达标情况分达标组和不达标组;两组中分别根据28天生存状态分死亡组和存活组。记录血流动力学指标、APACHEⅡ评分、动脉乳酸(Lac)、24小时乳酸清除率(Clac%)和诊断后第28天生存状况,结果用统计学软件分析。之后应用经肺动脉导管缓慢推注2mg/kg大肠杆菌内毒素建立杂犬内毒素休克模型,随机分两组,A组(n=6)—对照组(观察6小时)和B组(n=7)—内毒素休克(观察6小时)组。联合应用肺动脉导管技术(PAC)和脉搏指示剂持续心排量(PICCO)监测系统测量血流动力学指标;同时应用经食道心脏超声(TEE)及组织多普勒等技术测量,以LAPLACE公式为核心的临床应用公式计算心室壁应力,均为连续监测同时每小时记录结果,每2时检测静脉心肌损伤的生化指标。将心功能指标分三个层次,着重以心室壁应力和应变以及应力和应变关系为主的指标评价心脏功能。其次,将杂犬26只随机分为4组,A组(n=6)—对照组;B2组(n=6)--休克2小时组,2小时高动力状态组;B4组(n=6)--休克4小时组,4小时心功能不全组;B6组(n=7)--休克6小时组,6小时失代偿的心功能不全组,建立内毒素性休克不同阶段心功能不全模型,亦联合应用肺动脉导管技术和PICCO监测系统并应用心脏超声进行血流动力学综合评估,每组规定时间末处死动物并取心脏标本。对心肌标本应用高效液相色谱法(HPLC)检测心肌能量代谢并进行UCP2的免疫荧光、western—blotting、RT-PCR检测。结合第二部分进一步分析UCP2与心功能的关系。 结果(1)临床研究中顽固性感染性休克病人37%不达标,死亡率65%,达标组56%;不达标组年龄大于对照组,中心静脉压(CVP)、肺动脉阻塞压(PAOP/PAWP)、肺动脉压(PAP)、体循环阻力指数(SVRI)、肺循环阻力指数(PVRI)、氧摄取率(O2ext)明显高于对照组,差异具有统计学意义;心输出量(CO)、心脏指数(CI)、氧输送(DO2I)、混合静脉血氧饱和度(SVO2)明显低于达标组,差异具有统计学意义;SVO2与CI具有明显的相关性,r=0.680,P=0.000;CI和DO2I相关性好,r=0.859.P=0.000;在达标组的病人中,乳酸(Lac),ApacheⅡ、心率(HR)在死亡组高于存活组;24小时乳酸清除率(Clac%)死亡组低于存活组,差异有统计学意义(P<0.05);在不达标组病人中,ApacheⅡ在死亡组高于存活组(P<0.01);Clac%和氧消耗(VO2I)死亡组低于存活组,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)从整体心脏功能到心肌功能分析,与对照组比,CO和每搏输出量(SV)在6小时后才有差异,射血分数(EF)等在5小时时有差异,平均圆周纤维缩短速度(mVCF)在4小时有差异,心肌收缩速度(Sm)4小时有差异,应变率(SR)在4小时有差异,结合应力与应变部分,包括SR指标在3小时有差异而mVCF/心率纠正的mVCF(RVCF)在4小时有差异。在内毒素休克平均动脉压及SVR低时,每分收缩期应力总量没有明显下降,心率与射血时间是代偿CO的主要因素,但心率的增加与射血时间不变会增加左室收缩期应力总量,早期SV的维持与收缩期应力下降有关;有关生化指标的研究:心肌型肌酸激酶同功酶(CKMB)在B组可以看到明显上升的趋势,但与A组比,各时间点总体平均值均无统计学差异P>0.05。心肌肌钙蛋白Ⅰ(cTnⅠ)在B组可以看到明显上升的趋势,与A组比,2,4,6时间点及两组总体平均值均有差异P<0.05。心肌氮末端脑钠素前体(NTproBNP)在B组可以看到明显上升的趋势,与A组比,2,6时间点及两组总体平均值均有差异P<0.05。相关性分析发现:在B组CKMB与CO,SV,EF,mVCF,Sm,SR等均没有明显相关性。cTnI与CO,SV比较均没有相关性,但与EF呈负相关,而与mVCF,Sm,SR等有明显负相关性。NTproBNP与CO,SV,EF比较均没有相关性,但与mVCF,Sm,SR有明显负相关性见表。与各种力学指标的相关分析:与CVP,全心舒张末容积(GEDV),左室舒张末容积(LVEDV)无相关性,与收缩期径向心室壁应力(WSsm)和环周向心室壁应力(WSsc)没有任何相关性,仅与PAWP有一般相关性,r=0.468.P=0.033。(3)心肌能量代谢研究的结果提示腺苷二磷酸(ADP)有增加趋势,各组比较无统计学差异;三磷酸腺苷(ATP)减少趋势,各组比较也无统计学差异:磷酸肌酸(PCr)有下降趋势,ATP/ADP比值下降趋势有增加,无统计学差异;PCr/ATP有明显下降趋势,第6小时与对照组相比有差异。有关UCP2的研究结果为:UCP2的组织免疫荧光定位,定性结果提示UCP2存在于细胞浆中,同时与对照组单纯手术组)相比,第4,6小时的表达明显增强。Western blotting的结果提示:UCP2蛋白的表达从2小时即开始有增加,而4,6小时时明显增加。而与之相比UCP2信使核糖核酸(UCP2mRNA)的表达有增加趋势,仅4,6小时组与对照比更为明显。结合上部分分析本部分研究结果时,最早在3小时时发现了内在心肌的收缩功能异常,而UCP2的表达异常,无论蛋白水平还是转录水平,均在2小时时已经有了异常。与普通心脏收缩功能指标或心脏泵血功能指标发现心功能异常的时间相比,UCP2的表达异常更早。相关性分析发现,UCP2的蛋白水平与各个层次的心功能指标比负相关趋势明显,没有统计学差异,心肌的内在机能指标,包括Sm和sR与UCP2mRNA的负相关性非常明显,有统计学差异。UCP2的蛋白水平及转录水平均与心肌能量合成水平呈负相关。 结论顽固性感染性性休克在复苏过程中,心功能不全是目标指导治疗不达标的主要原因,并且可能是死亡率居高不下的原因;感染性休克时,应力与应变及两者关系可以早期发现心肌收缩性下降同时,提示尽管外周阻力低下而心肌本身应力总量是没有下降的,会进一步造成心肌功能的损害;感染性休克时心肌的能量合成是低下的,UCP2的表达增强早于心肌收缩功能异常,且与能量物质合成及心肌功能呈负相关,因此本研究期望有助于临床实现早期发现和合理治疗,以减低感染性休克死亡率。
【学位授予单位】:中国协和医科大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:R459.7;R541.6

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