چکیده
بیماریهای عروق کرونر قلب از جمله بیماریهای شایعی هستند که سالانه تعداد کثیری از جراحیهای قلب و عروق را به خود اختصاص میدهند. در مطالعه حاضر دو روش متفاوت حفاظت از میوکارد حین عمل جراحی پیوند عروق کرونر، با ارزیابی تغییرات آنزیم های موثر بر استرس اکسیداتیو شامل: سوپر اکسید دیسموتاز، گلوتاتیون پر اکسیداز ، کاتالاز و همچنین فاکتورهای مالون دی آلدهید ، کراتین فسفو کیناز و تروپونین ، مقایسه شد. دو گروه ده نفره بیماران قلبی که کاندیدای عمل جراحی پیوند عروق کرونر بودند، در بیمارستانهای شیراز، انتخاب شدند. این دو گروه از لحاظ ریسک فاکتورهای عمل مانند جنس، سن، قند خون و چربی خون تقریباً مشابه بودند. گروه اول، یا گروهَA ، به روش جدید یا اصلاح شده تحت عمل جراحی قرار گرفته و گروه دوم، یا گروه B، به روش معمول عمل شدند. نمونه مورد ارزیابی در این تحقیق خون و سرم بیماران بود و در سه مرحله قبل از عمل ، در انتهای عمل و 24 ساعت بعد از عمل از کلیه بیماران خون گیری انجام شد. نتایج حاصله نشان داد که فعالیت آنزیمهای آ نتی اکسیدانی در طول مطالعه کاهش ولی مالون دی آلدهید که شاخص پر اکسیداسیون لیپیدهاست، افزایش یافته است. کراتین فسفو کیناز و تروپونین قلبی در سرم بیماران در طول عمل ،افزایش یافته ولی بعد از عمل رو به کاهش رفتند. در مجموع کاهش بیشتر فعالیت آنزیم های آنتی اکسیدانی و افزایش کمتر مالون دی آلدهید در گروهA ، هم چنین کاهش سریعتر کراتین فسفو کیناز و تروپونین بعد از عمل در این گروه، نشان دهنده کمتر بودن استرس اکسیداتیو در روش جدید جراحی می باشد. این موضوع احتمالا می تواند بهبودی سریعتر بیماران را به دنبال داشته باشد.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه ……………………………………………………………………………………………….. 2
فصل دوم: مروری بر تحقیقات پیشین
1-2- آناتومی وفیزیولوژی قلب……………………………………………………………………………………………….. 6
2-2- متابولیسم عضله قلبی…………………………………………………………………………………………………… 7
2-2-1 – منابع انرژی در عضله قلبی………………………………………………………………………………. 7
2-2-2- گلیکولیز بی هوازی……………………………………………………………………………………………. 8
2-3- ایسکمی قلب ………………………………………………………………………………………………………………… 9
2-3-1- اختلالات میوکارد در ایسکمی………………………………………………………………………… 10
2-3-2- ایسکمی و رادیکال های آزاد اکسیژن…………………………………………………………….. 11
2-3-3- آسیب ناشی از پرفیوژن مجدد………………………………………………………………………… 12
2-3-4- ادم میوکارد……………………………………………………………………………………………………….. 12
2-4- آنزیمهای آنتی اکسیدان……………………………………………………………………………………………… 13
2-4-1- عوامل اکسیدان…………………………………………………………………………………………………. 13
2-4-2- منابع اصلی ایجاد کننده رادیکالهای فعال اکسیژن
در بدن موجود زنده:…………………………………………………………………………………………………………. 14
2-5- استرس اکسیداتیو……………………………………………………………………………………………………….. 14
2-5-1- هیپوکسی و استرس اکسیداتیو………………………………………………………………………. 17
عنوان صفحه
2-6- آنتی اکسیدانها ودفاع آنتی اکسیدانی………………………………………………………………………… 18
2-6-1- سوپراکسید دیسموتاز SOD……………………………………………………………………………. 19
2-6-2- کاتالاز CAT………………………………………………………………………………………………………. 20
2-6-3- گلوتاتیون پراکسیداز GPX………………………………………………………………………………. 21
2-6-4- مالون دی آلدهید MDA…………………………………………………………………………………. 22
2-6-5- کراتین فسفوکیناز CPK………………………………………………………………………………….. 24
2-6-5-1- آیزوآنزیمهای CPK……………………………………………………………………………….. 25
2-6-6- تروپونین آی قلبی cTn I………………………………………………………………………………….. 26
2-7- تاریخچه حفاظت از میوکارد………………………………………………………………………………………… 28
2-8- روش جراحی پیوند عروق کرونر………………………………………………………………………………… 31
2-9- اقدامات سودمند در حین پرفیوژن مجدد………………………………………………………………….. 33
2-10- عوامل مؤثر در حفاظت از میوکارد در زمان جراحی ……………………………………………… 34
2-10-1- بی حرکتی کامل قلب ………………………………………………………………………………….. 34
2-10-2- کاهش درجه حرارت قلب……………………………………………………………………………… 35
2-10-3- جلوگیری از پیدایش ادم……………………………………………………………………………….. 35
2-10-4- سیستم بافری جهت خنثی کردن اسیدوز…………………………………………………… 35
2-10-5- تنظیم کلسیم…………………………………………………………………………………………………. 36
2-10-6- جلوگیری از اثرات سوء رادیکال های اکسیژن……………………………………………… 36
2-10-7- آدنوزین…………………………………………………………………………………………………………… 37
2-10-8- نیتریک اکساید……………………………………………………………………………………………….. 37
2-10-9- سیستم کمپلمان……………………………………………………………………………………………. 38
2-10-10- استفاده از عوامل هیپرپلاریزه…………………………………………………………………….. 38
2-10-11- مهار تبدل کننده سدیم-هیدروژن…………………………………………………………….. 38
عنوان صفحه
2-10-12- کاردیوپلژی Cardioplegia………………………………………………………………………. 38
2-11- انواع کاردیوپلژی………………………………………………………………………………………………….. 39
فصل سوم: مواد و روش کار
3-1- مواد و وسایل مورد نیاز………………………………………………………………………………………………… 41
3-2- انتخاب بیماران مورد مطالعه……………………………………………………………………………………….. 41
3-3- زمان نمونه گیری…………………………………………………………………………………………………………. 43
3-4- حجم نمونه گیری………………………………………………………………………………………………………… 43
3-5- اندازه گیری فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز SOD…………………………………………. 44
3-6- اندازه گیری فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز GPX………………………………………………. 44
3-7- اندازه‌گیری فعالیت آنزیم كاتالاز CAT درگلبول‌های قرمز خون……………………………… 45
3-8- اندازه گیری مالون دی آلدهید MDA در گلبول های قرمز خون……………………………. 46
3-9- روش های اندازه گیری آنزیم کراتین فسفو کیناز CPK……………………………………………… 46
3-9-1- اصول روش کالریمتری…………………………………………………………………………………….. 46
3-9-2- اندازه گیری CPK به روش فلوئورومتری……………………………………………………….. 47
3-9-3- روش جدید کالریمتری برای اندازه گیری CPK…………………………………………… 47
3-9-4- اندازه گیری CPK با روش اسپکتروفتومتری………………………………………………….
48
3-10- روش اندازه گیری CPK و تروپونین cTn Iدر این مطالعه…………………………………. 48
فصل چهارم: نتایج
4-1- بررسی تغییرات میزان آنزیم SOD در طول مطالعه………………………………………………… 50
4-2- بررسی تغییرات میزان آنزیم GPX………………………………………………………………………….. 51
4-3- بررسی تغییرات میزان آنزیم کاتالاز………………………………………………………………………….. 52
عنوان صفحه
4-4- بررسی تغییرات MDA……………………………………………………………………………………………… 52
4-5- بررسی تغییرات آنزیم CPK-MB…………………………………………………………………………….. 54
4-6- بررسی تغییرات cTnI………………………………………………………………………………………………….. 54
فصل پنجم: بحث
5-1- آنزیمهای آنتی اکسیدانی (SOD, GPX, CAT)………………………………………………………. 57
5-2- فاکتور MDA……………………………………………………………………………………………………………….. 60
5-3- تروپونین قلبی و CPK-MB……………………………………………………………………………………….. 61
نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………… 64
پیشنهادات…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 65
فهرست منابع و مآخذ
منابع فارسی ………………………………………………………………………………………………………………………….. 66
منابع انگلیسی…………………………………………………………………………………………………………………………. 67
پیوست …………………………………………………………………………………………………………………… 80
مقدمه
از آنجا که قلب یکی از مهمترین ارگانهای حیاتی بدن است، سلامت این عضو از اهمیت خاصی برخورداراست وگام برداشتن در راه ارتقاء سلامت آن یکی ازاهداف بشر از دیرباز تاکنون بوده است. امروزه بیماریهای قلب، بخصوص بیماریهای عروق کرونر[1]CAD که وظیفه تغذیه ماهیچه های قلب[2] را بعهده دارند، از بیماریهای شایع است. بیماریهای عروق کرونر قلب یکی از علتهای بزرگ مرگ و میر در دنیاست (Venugopal et al. 2009). هم چنین افزایش بیماریهایی مانند: دیابت، افزایش فشارخون، افزایش چربی خون و مواردی از جمله چاقی، استرس و سیگار شیوع گرفتگی عروق کرونر قلب و ایجاد سکته های قلبی[3] را افزایش داده است. درمواردی که تنگی عروق کرونرایجاد شده و باعث کاهش یا قطع خونرسانی به قسمتهایی از ماهیچه قلب شود، نیاز به عمل جراحی برای پیوند این عروق مطرح می شود. عمل جراحی پیوند عروق کرونر[4] یکی از مهمترین پروسیجرهایی است که برای بیمارانCAD بکار میرود. (Venugopal et al. 2009)
دراثرگرفتگی این عروق بافت ماهیچه ای قلب دچار ایسکمی[5] شده وکارایی خود را از دست
می دهد. برای غلبه براین مسئله عمل جراحی پیوند عروق کرونر ازچند دهه گذشته رایج شده است که بدین وسیله عروق درگیر با رگهای جدید و سالمی که از جاهای دیگر بدن از جمله سرخرگ سینه ای داخلی[6] وسیاهرگهای سطحی پا[7] برداشته می شوند، جایگزین می شوند (Kirklin , 2003). درحین جراحی قلب، درجاتی از صدمه به میوکارد اجتناب ناپذیر می باشد. این آسیب منجر به تغییرجریان خون میوکارد و به دنبال آن تغییردرعرضه و تقاضای اکسیژن می شود. تیم جراحی قلب می بایست در حد امکان از این عارضه (ایسکمی) جلوگیری نماید. درغیراینصورت صدمات حاصله، باعث تغییرات اساسی درقسمتهای انرژی زایی سلولهای میوکارد خواهد شد. این مسئله فصلی را درجراحی قلب به نام، حفاظت از میوکارد[8] درحین عمل جراحی قلب، باز نموده است.
درطول پنجاه سال گذشته حفاظت از میوکارد، مورد توجه بسیاری از محققان بوده است و نتایج حاصل موجب پیشرفت سریع در انجام اعمال جراحی قلب گردیده است.
امروزه در حالیکه بسیاری از تکنیک ها در بوته آزمایش قرارگرفته اند و گزارشاتی از روش های مختلف با بهترین تدابیر حفاظت از میوکارد منتشر می گردد ولی همچنان تکنیک خاصی که بعنوان بهترین روش معرفی شود مورد توافق قرار نگرفته است. درحین عمل به علت مختل شدن جریان خون و ایسکمی میوکارد، آسیب به این عضوغیر قابل اجتناب است و درمراحل پایانی عمل و برقراری مجدد جریان خون[9] عضله قلب، دراثر ریپرفیوژن امکان آسیب دیدن مضاعف وجود دارد(.,Kaminski, et al2008).
به نظر میرسد که با اصلاح روش برقراری جریان خون مجدد عضله بتوان از این آسیب در مراحل پایانی تا حدودی جلوگیری کرد. از آنجا که ترکیبات مختلفی نظیرکراتین فسفو کیناز[10]CPK ( ., Bonnefoy et al1998)، تروپونین[11] cTn( . Bonnefoy et al، 1998Francesco et al., ،2007)، مالون دی آلدهید [12] MDA(,J Aznar, et al1983 و Kamunski،2008) وآنزیمهایی از جمله کاتالاز[13]CAT ، سوپراکسیددیسموتاز[14]SOD (Yasuyuki et al.،1991)، گلوتاتیون پراکسیداز[15] GPX
Kaminski et al.) ، 2008) به عنوان بیومارکرهای قابل اندازه گیری، نشانگرمیزان آسیب بافتی هستند.
در صورتی که خونرسانی به قلب از طریق گرافتهای عروقی[16] کرونر به صورت مرحله به مرحله و به آرامی صورت پذیرد، امکان دارد از آسیب به میوکارد به میزان بیشتری جلوگیری کند.
لذا هدف کلی بررسی میزان آسیب به میوکارد، با اصلاح نحوه خونرسانی مجدد در خاتمه عمل، با اندازه گیری میزان بیومارکرهای موجود در خون است.
در این مطالعه میزان فعالیت فاکتورهای SOD, CAT, GPX, MDA, cTn I, CPK-MB در بیمارانی که با روش اصلاح شده جدید تحت عمل جراحی CABG قرار گرفتند، نسبت به بیمارانی که با روش معمول(, Kirklin 2008 ) عمل شدند، مقایسه گردید.
فصل دوم
مروری بر تحقیقات پیشین
1-2- آناتومی وفیزیولوژی قلب
قلب انسان پمپی است که قبل از تولد تا زمان مرگ بطور مداوم کار می کند و در طول زندگی (طول عمر متوسط ٧٣سال و٧٠ ضربه در دقیقه) ۶/۲ میلیارد بار می طپد. اگر برون ده
قلبی ۵ -۳ لیتر در دقیقه باشد، قلب در طول زندگی حدود ٢٠٠ – ١٠٠ میلیون لیترخون را پمپ می کند و درحدود ٦/٩ میلیارد لیتر اکسیژن را به بافتهای بدن می رساند.
قلب را می توان به عنوان دو پمپ موازی در نظرگرفت که هر کدام شامل یک دهلیز[17] ویک بطن[18] است. این دو بصورت هماهنگ باعث جلو راندن خون به سیستم جریان خون ریوی[19] و محیطی[20] ازسمت راست وچپ می شوند. دیواره حفره های قلب شامل سه لایه است: اندوکارد[21]، میوکارد و پریکارد[22].
بطن ها دارای دیواره قطور عضلانی و فشار بالا می باشند وکار جلو راندن خون به سمت گردش خون ریوی و محیطی را بعهده دارند.
دهلیزها از نظرساختمانی، حفره هایی با دیواره نازک و فشار پایین هستند که خون را به بطن ها هدایت می کنند. عروق کرونر از آئورت منشاء گرفته و یک شبکه رگی زیراندوکاردی [23] را می سازند که در تامین اکسیژن و تغذیه اضافی قلب نقش دارد ( ., Guyton et al2008).
2-2- متابولیسم عضله قلبی
عملکرد متابولیکی میوسیتهای قلبی[24] دو هدف را دنبال می کند: حفظ استحکام سلولی از طریق حفظ اختلاف یونی در دو طرف غشاء و دیگری تولید انرﮋی برای حفظ پمپ
