針刺在體外循環(huán)心臟手術中的應用進展

鐘河江，李 洪，楊天德

(陸軍軍醫(yī)大學新橋醫(yī)院麻醉科，重慶 400037)

心血管疾病是威脅人類健康的重要疾病，心臟手術是治療包括先天性心臟病、風濕性心臟病及冠心病在內的多種器質性心臟疾病的有效手段。體外循環(huán)(cardiopulmonary bypass，CPB)為心臟手術提供了一個無血的操作環(huán)境，是心臟手術的必需技術[1]。然而，CPB心臟手術患者圍術期常發(fā)生心肌缺血再灌注損傷，是導致術后并發(fā)癥和死亡的重要因素[2]。盡管目前臨床上采用低溫、藥物及缺血預處理等方法進行心肌保護取得了較好的療效[1]，但仍有不同程度的心肌缺血缺氧，嚴重影響患者的術后康復及生活質量。因此，探尋心臟手術圍術期心肌缺血再灌注損傷的防治措施一直是醫(yī)學研究的熱點。

近年來，針刺作為一種安全有效的治療手段在缺血性心臟病的臨床研究與治療中越來越受到人們的關注。針刺通過調節(jié)血管活性物質釋放、炎癥控制，調節(jié)血管內皮細胞功能及調控心肌細胞凋亡等多種機制，對心肌缺血再灌注損傷產生保護作用。此外，針刺麻醉在CPB心臟手術圍術期中的應用逐漸增加，針刺某些穴位對心臟具有保護作用，能有效減少CPB心臟手術術后并發(fā)癥發(fā)生，促進患者術后康復[3]，在臨床治療中具有廣闊的應用前景[4]?，F(xiàn)就針刺對心血管系統(tǒng)的影響及其在CPB心臟手術中的應用進展進行綜述。

1 針刺對心血管系統(tǒng)的影響

1.1針刺對心肌缺血再灌注損傷的保護作用 針刺在中國已有2 000多年的歷史，通過自身內源性保護機制，對冠心病、心律失常、心絞痛及心肌梗死等心血管疾病有治療作用，并對心肌缺血再灌注損傷有保護作用。內關穴是手厥陰心包經的常用腧穴之一，位于前臂掌側，下方為正中神經，是治療心血管疾病的常用穴位。在大鼠心肌缺血再灌注損傷模型中，電針刺激內關穴可增加心肌組織中內源性保護物質一氧化氮(nitric oxide，NO)和一氧化氮合酶(nitric oxide synthase，NOS)水平，降低Ca2+超載，改善心肌細胞超微結構的損傷，對心肌細胞有良好的保護作用[5]。并且，針刺能提高急性心肌缺血大鼠血清NO水平，同時降低血漿內皮素1水平，從而提高NO/內皮素1比值，研究者認為針刺通過調節(jié)血管活性物質的分泌與釋放，改善血管內皮細胞功能，在一定程度上可以糾正內皮細胞功能紊亂[6]。在兔心肌缺血再灌注損傷模型中，電針刺激間使穴與內關穴可減少心肌氧需，抑制心肌間質中去甲腎上腺素水平增加，減少心肌梗死面積，明顯緩解因心肌缺血再灌注損傷引發(fā)的心電圖ST段抬高、左心室功能障礙及室性心律失常等，并發(fā)現(xiàn)納洛酮和(或)白屈菜赤堿能抑制這種心肌保護效應，由此認為通過阿片及蛋白激酶C依賴途徑，電針刺激對心肌缺血再灌注損傷產生保護效應[7]。在大鼠心肌缺血再灌注損傷模型中，電針刺激內關穴能增加大鼠存活率，緩解心電圖ST段抬高，減少心律失常，降低心肌酶的釋放，減輕心肌纖維的損傷，并能減少心肌梗死面積，應用RNA序列分析發(fā)現(xiàn)細胞凋亡分子參與電針刺激預處理內關穴的心肌保護作用，提示抗凋亡信號通路可能與電針刺激的心肌保護作用相關[8]。

進一步研究證實，電針刺激預處理可明顯下調促凋亡分子細胞色素C、核酸內切酶G和細胞凋亡誘導因子的表達，同時又能明顯上調抗凋亡分子X連鎖凋亡抑制蛋白、B細胞淋巴瘤xL和B細胞淋巴瘤/白血病2表達，提示電針刺激對心肌缺血再灌注損傷的保護作用可能與其抑制促凋亡信號和上調抗凋亡信號相關[9]。另外，研究表明電針刺激內關穴可下調大鼠CPB后心肌組織中核因子κB的表達，減少炎性細胞因子腫瘤壞死因子α和白細胞介素6的釋放，能明顯改善大鼠CPB后的心臟功能[10]。因此，針刺通過調控血管活性物質釋放、心肌細胞凋亡及炎癥反應等多種機制緩解心肌損傷，改善心功能，對心肌缺血再灌注損傷有明顯的保護作用。

1.2針刺對心臟交感神經與迷走神經活性的調控 針刺可以通過調控自主神經系統(tǒng)的活性影響心血管系統(tǒng)的功能。心臟受交感神經和迷走神經的雙重支配，以交感神經占優(yōu)勢。心肌缺血常伴隨自主神經活性失衡，適度增加迷走神經興奮性可降低急性心肌梗死患者病死率[11]。間歇性刺激心肌缺血大鼠迷走神經，可緩解心室功能障礙，縮小心肌梗死面積，降低心室纖顫發(fā)生率，減輕炎癥反應[12-13]。心肌缺血期間心臟交感神經活性增強，可增加心肌氧耗與梗死面積，并誘發(fā)心律失常，這些效應能引起心肌功能的進一步下降并誘發(fā)心臟疾病。針刺能抑制血壓反射性升高，降低心肌氧需，從而減少心肌缺血。Lujan等[14]發(fā)現(xiàn)在非麻醉大鼠心肌缺血再灌注損傷模型中，電針刺激可降低心肌缺血再灌注損傷導致的室性心動過速發(fā)生率，并能降低心肌氧耗。研究證實電針刺激在心肌缺血再灌注損傷期間可降低心率和血壓，并降低室性心動過速及心房顫動的發(fā)生率，推測這些效應可能與針刺降低交感神經的活性，抑制心肌間質中去甲腎上腺素水平增加相關[7]。

電針刺激內關穴及間使穴可降低亞急性心肌缺血大鼠血清中心肌酶及內皮素水平，減輕缺血性心肌損傷，研究者認為此效應可能與電針刺激降低交感神經活性，增加迷走神經興奮性，從而改善交感/迷走神經的平衡相關[15]。此外，心血管疾病如慢性心力衰竭常與交感神經過度興奮及迷走神經活性降低等自主神經失衡有關。Ma等[16]證實電針刺激能抑制交感神經興奮并改善慢性心力衰竭大鼠的心臟功能，提示電針刺激可作為慢性心力衰竭治療的一種輔助措施。除交感神經抑制外，迷走神經激活也可作為慢性心力衰竭治療的一種新策略。Li等[17]發(fā)現(xiàn)電刺激迷走神經可提高慢性心力衰竭大鼠心肌梗死后的存活率。迷走神經刺激可產生有別于交感神經阻滯的治療效果，因此針刺可用于對β受體阻滯劑不能耐受的患者。有研究者認為電針刺激既能增加迷走神經興奮又能抑制交感神經活性，可用于慢性心力衰竭等心血管疾病的治療[18]。

1.3電針刺激條件對心血管系統(tǒng)的影響 電針是將針灸和電學相結合，是針灸治療中的常用手段之一。不同頻率的電針刺激可引起不同類型的心血管反應。低頻電針刺激能顯著抑制交感神經興奮引起的升壓反應[19]，而高頻電針刺激在正常成人及麻醉動物中可引起興奮(升壓)反應。Nakahara等[18]在12名健康受試者中分別用0、0.5、1、5及10 Hz的刺激頻率，強度為1 V的單相矩形方波和5 ms脈沖的電針刺激郗門穴，發(fā)現(xiàn)0.5及1 Hz電針刺激組血壓和心率均出現(xiàn)下降，而5及10 Hz組則變化不明顯。進一步分析發(fā)現(xiàn)，1 Hz組受試者的血壓和心率下降最明顯，并且與時間相關，在4～6 min時較基礎水平顯著下降。由此認為低頻(1 Hz)電針刺激郗門穴可明顯降低血壓和心率，并且隨刺激持續(xù)時間延長而更加明顯。Zhou等[20]以2、40及100 Hz頻率電針刺激麻醉大鼠，發(fā)現(xiàn)僅低頻(2 Hz)電針刺激能有效抑制胃擴張誘發(fā)的血壓升高，認為此效應可能由軀體Aδ和C傳入神經纖維介導。另外，Kawada等[21]以1～100 Hz頻率電針刺激貓后肢，發(fā)現(xiàn)5～10 Hz的降壓效應最明顯。低電流(1～4 mA)和低頻率(1～5 Hz)電針刺激主要激活大部分Aδ神經纖維引起降壓反應，而單獨激活C神經纖維則產生升壓反應[22]。因此，這些研究結果提示，低頻率、低電流的電針刺激可誘導血壓下降和心率減慢。

此外，Li等[23]在正常受試人群運用低電流(1～2 mA)和低頻率(2 Hz)電針刺激內關穴、間使穴、合谷穴、列缺穴30 min，發(fā)現(xiàn)靜息時平均動脈壓均無變化，但該研究中沒提及電針刺激的脈沖持續(xù)時間。Michikami等[24]的試驗中發(fā)現(xiàn)增加電針刺激的脈沖持續(xù)時間能增強動脈血壓及交感神經活性下降的幅度，然而，當脈沖持續(xù)時間縮短到2.5 ms以下時則對動脈血壓和交感神經活性無影響。此外，Yamamoto等[25]運用0.5 ms脈沖持續(xù)時間的電針刺激貓可產生明顯的低血壓反應。然而，電針刺激可引起血壓下降及心率減慢反應的最佳脈沖持續(xù)時間目前仍不清楚。

對于電針刺激時間，通常采用針刺30 min(20～40 min)以達到最佳的治療效果[23,26]。在動物實驗中，電針刺激對交感神經興奮的抑制效應出現(xiàn)在10～20 min，停止電針刺激后其抑制效應可持續(xù)約1 h[26]。有研究者采用很短的針刺時間(<1 min)也觀察到血壓與心率的下降[27]。這種不同刺激方式產生相似血流動力學變化的機制可能不同。短時間軀體神經刺激可誘導軀體感覺反應，影響血壓和心率，受影響的血壓和心率在短時間內就能恢復正常。相反，20～40 min電針刺激可激活大腦長反饋通路，誘發(fā)多種神經遞質釋放[26]，包括β內啡肽、腦啡肽及γ氨基丁酸等。下丘腦、中腦及腦干的某些區(qū)域可能參與長時間針刺誘發(fā)的血壓調控反應。由此可見，單次針刺30 min才可能引起較長時間的心血管調控效應。

關于針刺穴位的選擇，大多數針灸專家主張采用多個穴位進行治療，認為同時刺激多個穴位可產生協(xié)同作用[28]。然而，目前并沒有證據支持此觀點。盡管有研究提示電針刺激不論是間使穴、內關穴還是足三里均能明顯抑制心血管系統(tǒng)興奮性反射[19]，但并不清楚同時刺激能否產生協(xié)同或相加作用。電針刺激內關穴可通過提高靜脈充盈改善左心室功能，緩解出血性休克期間的血壓下降，這種抗低血壓效應可能在一定程度上與骨骼肌收縮引起靜脈回心血量增加相關[29]。針刺內關穴在治療心動過速及改善心臟功能等方面有較大的臨床應用價值。內關穴在解剖學上位于正中神經分布區(qū)，內關穴-脊神經節(jié)-心臟之間的主要聯(lián)系途徑是正中神經。內關穴與心臟之間既存在通過中樞神經系統(tǒng)的長反射(神經體液機制)，又存在不依賴于中樞神經系統(tǒng)的短反射(外周)，兩者的聯(lián)系途徑主要是正中神經[30]。

此外，針刺深度也可影響電針刺激的心血管效應。Ohsawa等[31]發(fā)現(xiàn)電針刺激麻醉貓的后肢產生的平均動脈壓下降和腎交感神經活性的抑制與刺入深度相關。刺激穴位下方深部神經如正中神經和橈神經深支具有心血管反射的效應，而刺激穴位下方表面皮神經則對心血管反射影響較小或無[32]。所以，電針刺激的頻率、強度、脈沖持續(xù)時間、刺激時間、刺激穴位及刺入深度等均是電針刺激對心血管系統(tǒng)影響的重要因素，如何確定電針刺激的最佳條件仍需進行深入研究。

2 針刺麻醉在心臟手術中的應用

針刺麻醉用于心臟手術是具有我國特色的醫(yī)療技術，具有操作簡單、術后早期并發(fā)癥少，以及避免全身麻醉和氣管插管等優(yōu)點，能促進患者早日康復。然而，針刺麻醉用于心臟手術早期，由于片面強調保持患者清醒狀態(tài)，不給予患者輔助鎮(zhèn)靜鎮(zhèn)痛藥物，容易導致患者術中產生緊張、焦慮及恐懼情緒。為了保持患者清醒，需盡可能縮短主動脈阻斷時間，因此只能用于一些簡單的心臟手術，給外科醫(yī)師提出了更高的要求，同時也帶來更大的壓力。此外，針刺麻醉因術前準備復雜、術中肌肉松弛不完全等，不能被患者和外科醫(yī)師廣泛接受[33]，也使針刺麻醉在心臟手術的應用逐漸衰落[34]。

近年來隨著對針刺麻醉鎮(zhèn)痛和麻醉機制的研究不斷深入，針刺穴位的不斷改進以及電針刺激技術的進步使針刺復合麻醉用于CPB心臟手術逐漸增多。研究表明，針刺麻醉用于CPB心臟手術對心肌缺血再灌注損傷有保護作用，可減少術中氧自由基的產生，并增加熱激蛋白基因表達，緩解心肌缺血再灌注損傷，針刺復合麻醉對心臟手術患者的循環(huán)功能有明顯的調控作用，促進血流動力學穩(wěn)定[35]。Yang等[36]在術前運用電針刺激風濕性心臟病患者雙側內關穴、列缺穴及云門穴，30 min/d，連續(xù)5 d，發(fā)現(xiàn)電針刺激預處理可降低患者圍術期心肌肌鈣蛋白I的釋放，縮短重癥監(jiān)護室留滯時間，減少術后血管活性藥物用量，由此認為電針刺激預處理可緩解心臟瓣膜置換術患者心肌缺血再灌注損傷。同樣，電針刺激預處理也能減少經皮冠狀動脈介入術相關的心肌損傷[37]。Ni等[38]報道經皮電針刺激內關穴可有效緩解小兒心臟手術導致的心肌損傷，這可能與電針刺激內關穴降低了術后早期心肌肌鈣蛋白I及C反應蛋白水平相關。另外，電針刺激內關穴能減輕心臟瓣膜置換術患者心肌氧化應激損傷，對心肌產生保護作用[39]。Zhou等[33]采用針刺聯(lián)合少量鎮(zhèn)痛鎮(zhèn)靜藥物用于CPB心臟手術，發(fā)現(xiàn)阿片類藥物用量明顯減少，術后肺部感染發(fā)生率明顯降低，重癥監(jiān)護室留滯時間及住院時間明顯縮短。國內學者根據長期臨床經驗制訂了無氣管插管針刺復合麻醉用于心臟瓣膜置換術的臨床應用規(guī)范，認為淺睡眠、自主呼吸狀態(tài)下的針刺麻醉心臟手術能減少術中麻醉藥物用量，減少術后并發(fā)癥發(fā)生，加速患者術后恢復，降低醫(yī)療費用，具有較好的應用前景[40]。

3 小 結

針刺作為我國傳統(tǒng)醫(yī)學中最具有中國特色的醫(yī)療技術，通過多種機制對心肌缺血再灌注損傷發(fā)揮預防和保護作用。臨床研究證實，針刺復合麻醉用于CPB心臟手術，具有促進患者血流動力學穩(wěn)定、減少全身麻醉藥物用量、降低圍術期并發(fā)癥發(fā)生風險等優(yōu)點，并能提高患者術后康復質量，在臨床中具有廣闊的應用前景。但同時也存在一些問題，如何提高針刺麻醉在心臟手術中的穩(wěn)定性，規(guī)范和優(yōu)化針刺復合麻醉的操作流程，最佳穴位的選取與電針刺激參數的優(yōu)化等，還需進行深入的臨床研究，以進一步提高針刺在CPB心臟手術中的應用效果。