Journals / MN Kardiyoloji / 2002 / Cilt: 9 - Sayı: 5
Myocardial nitric oxide metabolism during open heart surgery and possible treatment options
- Journal
- MN Kardiyoloji
- Pages
- 345–351
- DOI
- —
Abstract
AIM: Nitric oxide has several implications over vascular tone, inflammatory response to CPB and reperfusion injury. Better understanding of its kinetics during cardiac surgery may warrant development of NO replacement treatments for selected stituations. MATERIAL AND METHODS: In 50 patients undergoing cardiac surgery, nitrite levels were measured as an indicator of the plasma nitric oxide. Arterial, central venous and coronary sinus samples were obtained. Effects of several variables were analysed. RESULTS: Arterial and venous nitrite levels were similar throughout the measurements. Systemic nitrite levels decreased significantly (arterial pre-CPB 1.46±0.8µM vs. post-CPB 1.1±0.5µM, p=0.016) until the XCl period. Although the course of systemic and coronary sinus levels were parallel initially, they were significantly different after ischemic arrest. Systemic levels were recovered while levels from coronary sinus continued to decline (arterial vs. coronary sinus, p=0.003, differences of sequential measurements compared). During ischemic arrest, a significant gradient of nitrite levels between coronary affluent and effluent appeared and persisted (XCl period 0.65±0.33µM vs. 1.22 ±0.8µM, p=0.025; hot-shot infusion 0.63±0.29µM vs. 1.32±0.9µM, p=0.013 and pre-weaning 0.87±0.37µM vs. 1.49±0.74µM, p=0.015). None of the patients had supraphysiologic levels of nitrite suggesting iNOS activation. Nitrite levels were lower in females (p=0.0011), patients undergoing CABG (p=0.0093) and diabetics (p=0.0132). CONCLUSİON: NO metabolism impairs temporarily and then recovers during open heart surgery. The significant and persistant myocardial arterio-venous NO gradient indicates endothelial dysfunction both during ischemic arrest and reperfusion. Absence of induction of iNOS and presence of the arteriovenous NO gradient may warrent L-Arginine replacement to cardioplegia to improve myocardial protection.
Özet
AMAÇ: Nitrik oksit, vasküler tonusun sağlanması, kardiyopulmoner by-passa inflamatuar cevap ve reperfüzyon hasarının oluşumu açısından çok önemli görevleri olan bir maddedir. Çeşitli deneysel çalışmalarda iskemik arrest sırasında serum düzeylerinin düştüğü saptanmıştır. Ancak açık kalp cerrahisi uygulanan insanlarda metabolizması detaylı olarak incelenmemiştir. Kalp cerrahisi sırasındaki nitrik oksit metabolizmasının detaylı bir şekilde anlaşılması ile seçilmiş vakalarda serum nitrik oksit düzeylerini manüpüle ederek, kalp cerrahisindeki en önemli sorunlardan biri olan miyokardiyal reperfüzyon hasarının önlenmesi ya da azaltılması mümkün olabilir. GEREÇ VE YÖNTEM: Açık kalp cerrahisi uygulanan elli hastada, NO metabolizmasının incelenmesi amacı ile stabil metaboliti olan nitrit düzeyleri ölçüldü. Arteriyel, santral venöz ve koroner sinüsden kan örnekleri alınarak sistemik NO metabolizması ve miyokardiyal NO ekstraksiyonu ölçüldü. NO düzeylerinin seyrinde çeşitli perioperatif değişkenlerin etkileri analiz edildi. BULGULAR: Tüm ölçümler sırasında arteriyel ve venöz nitrit seviyeleri büyük benzerlik gösterdi. Kross klemp konuluncaya kadar sistemik nitrit seviyeleri anlamlı olarak düştü (arteriyel kanda, baypas öncesi 1,46±0,8µM e karşı by-passa girdikten sonra 1,1±0,5µM, p=0,016). Her ne kadar başlangıçta koroner sinüs ve arteriyel NO seviyelerinin seyri paralelken, kardiyoplejik arrestten sonra anlamlı olarak farklılık gösterdiler. Bu aşamada sistemik düzeyler başlangıç değerlerine doğru yükselmeye başlarken, koroner sinüsten alınan değerler düşmeye devam etti (p=0,003, ardışık ölçümler arasındaki fark kıyaslandığında). Kardiyoplejik arrest sırasında, koroner affluent ile effluent arasında nitrit seviyeleri arasında anlamlı bir fark oluştu ve bu ölçümlerin geri kalanında da devam etti (XCl periyodunda 0,65±0,33µM ile 1,22±0,8µM, p=0,025; "hot shot" infüzyonunda 0,63±0,29µM ile 1,32±0,9µM, p=0,013 ve pompa çıkışı öncesi 0,87±0,37µM ile 1,49±0,74µM, p=0,015). Hiçbir hastada vucuda zararlı etkileri olan, iNOS aktivasyonunu gösterecek suprafizyolojik nitrit düzeyleri kaydedilmedi. SONUÇ: Açık kalp operasyonu sırasında sistemik ve miyokardiyal NO metabolizması gelişen endotel hasarı nedeni ile baskılanmakta ve daha sonra zaman içinde normale dönmektedir. Özellikle kardiyoplejik arrest sırasında belirgin olan miyokardiyal NO ekstraksiyonundaki düşüş kardiyoplejik arrest sonrasında gelişen reperfüzyon hasarının oluşumunda büyük rol alır. iNOS aktivasyonunun yokluğu ve arteriyovenöz NO gradiyentinin varlığı nedeniyle, daha iyi bir miyokard korumasının sağlanabilmesi için kardiyoplejiye L-Arjinin eklenebilir.