背景及目的：心脏移植是治疗终末期心脏病最有效的方法之一。自上世纪九十年代以来,需要器官移植的患者以每年22.4%进度递增,而供体的短缺却一直制约着心脏移植的发展。目前,脑死亡供心是心脏移植的最主要来源。脑死亡后一系列的病理生理变化会对心肌造成损害,从而影响供体的质量以及移植术后患者的生存率。因此对供体心脏的保护就显得至关重要。心脏作为人体的单一器官,其基本功能是一个“血泵”,是血液循环的动力装置,对能量依赖性较大。本研究旨在通过缓慢颅内加压法建立猪脑死亡模型,并观察GIK液对猪脑死亡后心肌组织中主要能量物质糖元和IATP、ADP、AMP和血液中FFA的水平,线粒体内关键的呼吸酶CCO、SDH的活性,光、电镜下心脏超微结构的变化,进而评价GIK液对猪脑死亡心肌细胞能量代谢的影响并探讨GIK液对猪脑死亡心脏供体的保护作用。方法：12头健康版纳小耳猪随机分为2组(n=6),对照组(A组)和实验组(B组)。两组均静脉全身麻醉后经颈内动静脉插管并行气管切开并呼吸机辅助呼吸,最后行开颅术并颅内放置Foley气囊导管,经Foley气囊导管行缓慢颅内加压建立脑死亡模型,对照组仅给予0.9%生理盐水和多巴胺等血管活性药物维持CVP=6-10mmHg,收缩压>90mmHg, MAP≧60mmHg持续10小时。若发生尿崩症应用精氨酸加压素,上述所有的用药量及时间以及血糖、尿量均详细记录。实验组动物在麻醉后静脉输注GIK液(25%葡萄糖500ml,26u胰岛素,80mmol/l氯化钾,1.5ml/kg/hours),应用0.9%生理盐水和多巴胺等血管活性药物维持CVP=6-10mmHg,收缩压>90mmHg,MAP≧60mmHg持续10小时。若发生尿崩症应用精氨酸加压素,药量和时间及血糖、尿量也详细记录。两组实验过程中除采用药物干预外,其他都相同。应用缓慢间断颅内加压法建立脑死亡模型,通过呼吸、循环支持维持实验动物脑死亡状态10小时,10小时后撤除呼吸、循环支持。两组实验动物分别在脑死亡0、1、5、10h内取动脉血6ml保存备用,实验末期取左心室心肌组织6块分别保存备用。结果：1.在通过缓慢颅内加压法建立猪脑死亡模型中,12只猪术中手术成功率为100%,术后10小时模型成活率80%,造模型过程中死亡两只,研究终点共有10只猪。失败原因1例因为颅内加压过程中实验动物将颈内静脉通道挣脱,致失血过多,休克死亡。另1例在实验过程中不明原因出现循环衰竭,抢救无效死亡。2.对照组在通过缓慢间断颅内加压法建立猪脑死亡模型后,后期随着心功能的逐渐下降,平均动脉压(MAP)降低,中心静脉压(CVP)升高,呈低血压状态,需用血管活性药物多巴胺才能维持基本血压,甚至其中有2组在实验末期需用肾上腺素维持血压稳定。实验组在用GIK液干预治疗后,平均动脉压(MAP),中心静脉压(CVP)较对照组明显提高并且多巴胺用量明显减少,实验组无一例使用肾上腺素。血管活性药物的用量在两组之间有显著差异(P<0.01),提示GIK液对脑死亡供体心有保护作用。3.心肌组织内糖元、ATP、ADP、AMP含量水平：对照组和实验组两组心肌组织内糖元、ATP、ADP、AMP含量水平均无差异(P>0.05),没有统计学意义。EC两组间有差异(P<0.05),有统计学意义。血液游离脂肪酸的变化：对照组和实验组在不同时间点的比较,对照组和实验组两组血液内FFA在脑死亡后1、5小时两个时间点有差异(P≤0.05),有统计学意义。而在脑死亡后0、10小时则没有差异(P>0.05),没有统计学意义。实验组和对照组FFA总体水平比较,实验组和对照组血液内FFA水平有差异(P<0.05),有统计学意义。4.心肌组织内SDH、CCO活性：对照组和实验组两组心肌组织内SDH、CCO活性均无差异(P>0.05),没有统计学意义。5.光镜结果：对照组和实验组的心肌细胞部分肌纤维断裂明显,细胞间隙大,胞浆疏松,心肌纤维肿胀,间质显著水肿,心肌横纹不清,有不同程度溶解或消失,细胞凋亡明显。6.电镜结果：对照组和实验组的心肌细胞可见细胞核变形、染色质固缩、异染色质边缘化。细胞体积变大,线粒体肿胀,甚至消失溶解,部分肌纤维模糊融合,排列紊乱。结论：1.本次实验中12头实验用猪通过运用缓慢间断颅内加压法建立脑死亡模型,均成功建立模型。这种应用改进的缓慢间断颅内加压法建立脑死亡模型成功率和可重复性高,更符合临床脑死亡的发展过程,经有效的呼吸和循环支持,脑死亡状态可稳定维持。2.实验组在心血管活性药物用量方面明显低于对照组,说明GIK液对脑死亡供心具有一定的保护作用。3.从心肌组织的光电镜结果可以看出脑死亡状态对心肌组织有损伤作用。4.实验组血液内FFA总体水平低于对照组,但是两组之间不同时间点的比较结果是脑死亡后1、5小时两个时间点有差异,而在脑死亡后0、10小时则没有差异,说明GIK液有益于脑死亡供心的能量代谢,但是其在脑死亡开始和终末期效果不明显。5.对照组和实验组的SDH、CCO的活性水平没有差异。提示脑死亡状态对心肌细胞损伤较大,线粒体呼吸酶失活严重。在研究终点即脑死亡后10小时,GIK液对脑死亡供心的能量代谢作用影响不明显。6.实验组和对照组的ATP、ADP、AMP、糖元经统计证明两组之间没有差异。但是从数据上可以看出实验组ATP、糖元的含量普遍高于对照组,并且反应细胞能量平衡的EC有差异。这提示GIK对脑死亡供心在能量代谢方面可能有益,并通过优化能量代谢对心肌产生保护作用,但是其保护作用具有一定的时效性。