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目的心脏手术可导致脑和心肌的损伤,手术过程中可能出现的缺血再灌注损伤(IRI)是导致上述损害的主要原因之一,实验室研究表明高压氧(HBO)预处理可诱导脑和心肌缺血耐受,对这些重要器官的缺血再灌注损伤具有保护作用。但该预处理措施在临床中能否产生有效保护作用,相关的临床研究较少,因此我们设计了本实验,评估手术前重复高压氧预处理(HBOPC)在冠状动脉旁路移植(CABG)手术患者应用的安全性及其对CABG手术患者围术期脑和心脏的保护效果,并探讨其保护作用的部分机制。方法49例拟行择期CABG手术的病人,随机分为两组:A组(对照组,n=25)和B组(预处理组,n=24),其中A组包括15例接受On-pump手术(CPB)和10例Off-pump手术(OPCABG)方式的病人,B组CPB手术和Off-pump手术病人分别为14例和10例。B组患者于手术前5天开始给予HBOPC措施(2.0 ATA,120分钟/次,1次/天,连续5天),A组不给予HBOPC。两组患者均于手术前6天和术后1周进行神经心理学测试评估术后认知功能变化,记录术中不同时点的血流动力学指标(心率、平均动脉压、中心静脉压、肺动脉压、肺动脉楔压、心输出量、心指数),CPB手术病人和Off-pump手术病人分别于诱导前、开胸后、CPB转机前、转机后5 min、主动脉阻闭开放后、开放后1 h、到达ICU、术后6 h、12 h、24 h、48 h、72 h和诱导前、开胸后、心包切开后、关胸后、到达ICU、术后6 h、12 h、24 h、48 h及、72 h这些不同时间点抽取桡动脉血检测血清S100B蛋白(S100B)、神经元特异性烯醇化酶(NSE)及心肌肌钙蛋白I(cTnI)浓度,同时测定诱导前及术后24 h时的血清过氧化氢酶(CAT)活性,计算术中、术后血管活性药物及正性肌力药物用量并记录术后呼吸机支持时间、术后ICU停留时间及术后住院时间等恢复指标,全部数据中计量资料和发生率分别以Mean±SE和%表示,采用SPSS 10.0进行统计学分析,P<0.05为差异具有统计学意义。结果两组患者术前一般资料如年龄、体质量指数(BMI)、是否存在不稳定心绞痛、既往心梗发作情况,是否存在左主干病变、冠心病病变程度、左室射血分数、高血压、糖尿病及是否吸烟和术中指标如手术时间、CPB时间、心肌缺血时间及移植血管支数等,两组间比较均无统计学差异(P>0.05)。两组患者术中术后血管活性药物及正性肌力药物用量、术后呼吸机支持时间及术后住院时间两组间比较无统计学差异(P>0.05),但A组患者的ICU停留时间多于B组(P<0.05),A组患者POCD发生率(37.5%)高于B组(8.7%)(P<0.05)。两组患者术后24小时血清CAT活性均明显高于诱导前(P<0.01),诱导前血清CAT活性两组间比较无明显差别(P>0.05),术后24小时B组血清CAT活性明显高于A组(P<0.05)。根据所行不同手术方式,将患者分为On-pump手术和Off-pump手术两个类型,每种手术类型所包括对照组和处理组患者分别为15例与14例(On-pump)和10例与10例(Off-pump)。对于On-pump手术患者,对照组与处理组术中血流动力学指标组间比较无明显差别(P>0.05),处理组血清S100B浓度在开放后1 h及到达ICU两个时点明显低于对照组(P<0.01),NSE浓度在术后6 h、12 h及24 h三个时间点均明显低于对照组(P<0.05),血清cTnI在开放后1 h、到达ICU及术后6、12、24和48 h六个时间点均低于对照组(P<0.05),两组患者术后24h血清CAT活性均明显高于术前(P<0.01),处理组患者术后24小时血清CAT活性明显高于对照组(P<0.01),处理组患者术后24 h至36 h的血管活性药物和正性肌力药物用量明显低于对照组(P<0.05),ICU停留时间也少于对照组(P<0.05),但术后呼吸机支持时间及术后住院时间两组间差别无统计学意义(P>0.05)。对于Off-pump手术患者,对照组和处理组术中血流动力学指标及术中、术后血管活性药物和正性肌力药物用量组间无统计学差异(P>0.05),血清标记物S100B、NSE及cTnI浓度在各个不同时间点两组间均无明显差别(P>0.05),两组患者术后24 h血清CAT活性有升高趋势,但无统计学意义,两组患者诱导前及术后24 h血清CAT活性组间比较无统计学差异(P>0.05)。结论术前给予重复HBOPC的措施可安全用于心脏外科CABG手术病人,重复HBOPC可降低术后认知功能障碍(POCD)发生率,缩短ICU停留时间,具有心脏和脑的联合保护效应,该预处理措施可明显提高术后24小时患者血清CAT活性,证明其保护机制部分通过增强机体抗氧化损伤的能力而实现;HBO预处理对不同类型CABG手术保护效果不同,可减轻CPB辅助CABG手术患者围术期血清S100B、NSE及cTnI的释放,但对于Off-pump手术患者血清标记物的释放没有明显影响。