The Protective Effects of High-Dose Ascorbic Acid on Myocardium against Reperfusion Injury During and After Cardiopulmonary Bypass

Summary

The protective effects of high-dose ascorbic acid (250 mg/kg) on the myocardium were observed in 85 patients undergoing Cardiopulmonary Bypass (CPB). The changes in sorum Malonyldialdehyde (MDA), Creatine Phosphokinase (CPK), Creatine Phosphokinase isozyme (CPK-MB) and Lactic Dehydrogenase (LDH) in group B (n = 45, receiving ascorbic acid) were lower (p < 0.05) than in group A (n = 40, no ascorbic acid) during and after CPB. The MDA remained at a higher level two days post-operatively; CPK and CPK-MB, the sensitive and specific reflectors of myocardial injury, recovered very slowly in the control group (A) after the operation. The hearts in all the patients of group B resuscitated automatically intraoperatively while five cases (12.5%) needed defibrillation in group A. The cardiac index (CI) measured in ICU in group B was higher than in group A (p < 0.05). The patients needed shorter ICU and hospital stays in group B than in group A. The results indicate that ascorbic acid can act as a scavenger of free radicals to decrease the peroxidation of the lipids present in the cell membrane and remove the radicals to protect the myocardium from ischemia-reperfusion injury effectively during and after open-heart operation.

Zusammenfassung

Freie Sauerstoffradikale werden vor allem für den Reperfusionsschaden nach Ischämie des Herzmuskels verantwortlich gemacht. Durch Abfangen dieser freien Radikale besteht die Chance, den Reperfusionsschaden zu vermindern.

In der folgenden Arbeit wurden die Serumspiegel von Malonyldialdehyd (MDA), Kreatin, Phosphokinase (CPK), Creatin Phosphokinase Isoenzym (CPK-MB) und Laktatdchydrogenase (LDH) bei 85 Patienten während und nach Bypass gemessen. 45 Patienten erhielten 250 mg/kg Askorbinsäure, während 40 Patienten als Kontrollgruppe dienten. Die MDA-, CPK-, CPKMB- und LAD-Spiegel in der Askorbinsäure-Gruppe waren statistisch signifikant niedriger als in der Kontrollgruppe während und nach Bypass. Die MDA-Spiegel blieben postoperativ zwei Tage hoch, die CPK- und CPKMB-Werte, als die spezifischsten Indikatoren für einen Herzmuskelschaden, erholten sich in der Kontrollgruppe nach der Operation rasch. Spontandefibrillationen wurden bei allen Herzen der Askorbinsäure-Gruppe beobachtet, während in der Kontrollgruppe 5 Herzen (12,5%) defibrilliert werden mußten. Der Herzindex (CI) war in der Askorbinsäure-Gruppe deutlich höher (p < 0,05) als in der Kontrollgruppe. Ebenso war die Verweildauer auf der Intensivstation und im Krankenhaus deutlich kürzer.

Die Ergebnisse dieser Arbeit deuten darauf hin, daß Askorbinsäure als Fänger freier Radikale dient und damit den ischämischen Reperfusionsschaden der Herzen während und nach offener Herzoperation vermindern kann.

Key words

Ascorbic acid - Myocardium - Ischemia - Reperfusion injury - Malonyldialdehyde