研究背景:社会人口老龄化是当今世界面临的严峻问题,不仅加重了社会负担,也为医疗事业带来巨大挑战。因膝关节疾患行人工全膝关节置换术（Total knee arthroplasty,TKA）的老年患者逐年增多,老年患者群体由于其特殊的生理特点,各器官功能储备较差,且常同时合并多种疾病,外科手术及麻醉风险大,术后不良反应多于中青年患者。因此,保障老年患者围术期安全,降低围术期风险成为外科医生及麻醉医生关注的焦点。TKA中应用止血带可以获得清晰无血的手术视野、减少术中出血以及为骨水泥假体创造最佳粘附的骨床,但同时止血带也可能诱发包括心、肺、肝、肾等远端器官在内的多器官功能障碍（Multiple organ dysfunction,MOD）或损伤,尤其在老年患者中会导致非预期的术后呼吸、循环功能障碍,不仅造成患者机体受损,而且增加大量额外诊治费用。有效防范老年患者TKA中由于下肢缺血再灌注（Ischemia-reperfusion,I/R）导致远端心肺肝肾功能障碍,具有重要临床意义。近年的动物实验和临床报道证实,下肢手术过程中在安全时限内应用止血带,止血带松弛后几小时将会导致肺脏气体交换功能的损伤,脂质过氧化物的产生及系统性炎症反应可能为其主要原因。这些动物和临床研究提示我们,老年患者TKA中,下肢I/R很有可能导致患者心肺肝肾等远隔重要器官损伤（即使术前这些器官功能正常）,发生术后非预期呼吸循环功能障碍。我们推测,老年患者TKA术后心肺肝肾功能相关指标可能异常,但大部分患者由于自身机体调控代偿尚未出现临床表现,而少部分患者由于失代偿出现了非预期的呼吸循环功能障碍,需进行重症监护治疗。因此,针对TKA的老年患者,有必要预先采取一定防范措施改善术后心肺肝肾功能,从而优化麻醉质量,促进老年患者术后早期康复,降低围术期并发症及死亡率。研究目的:老年患者TKA中,由于止血带的应用造成下肢I/R,由此引发的机体系统性炎症反应或氧化应激反应可能导致远隔器官受损。本临床实验拟探索老年患者TKA下肢I/R对心肺肝肾功能影响,并研究缺血预处理（Iischemic preconditioning,IP）、静脉输注乌司他丁（Ulinastatin,Uli）和右美托咪定（Dexmedetomidine,Dex）几种干预措施的效果。1.老年患者单膝TKA后心肺肝肾功能变化及IP,静注Uli、Dex的影响研究方法:这是一项前瞻性、随机、单盲对照研究。按照纳入和排除标准,选取60例2012年11月至2018年5月陆军军医大学第一附属医院关节外科因膝关节重度骨关节炎,在椎管内麻醉下行单侧TKA,且年龄大于60岁的老年患者为研究对象。在获取知情同意书和麻醉同意书后,采用简单随机化中的数字表以及随机余数分组法,将患者分为四组:对照组（C组）、缺血预处理组（IP组）、乌司他丁组（U组）、右美托咪定组（Dex组）,每组15例患者。其中C组男性6例,女性9例,年龄67.4±4.9岁,体重63.7±5.4kg;IP组男性2例,女性13例,年龄69.0±6.6岁,体重61.5±8.5kg;U组男性9例,女性6例,年龄68.9±4.5岁,体重63.3±6.6kg;Dex组男性5例,女性10例,年龄67.2±4.3岁,体重60.9±9.9kg。患者入室后,建立静脉输液通道,监测袖带血压、心电图、脉搏氧饱和度,侧卧于手术床上,选择L_3-4间隙为穿刺点,行硬膜外+蛛网膜下腔麻醉。硬膜外腔置管固定后改为仰卧,行左或右桡动脉穿刺置管,连接换能器及监护仪,对血流动力学实时监测。C组:常规椎管内麻醉管理;IP组:于术前对术肢止血带加压至480 mmHg,5min后开放止血带,循环3次后开始手术;U组:于麻醉后20min内静注乌司他丁20万单位,之后20单位/（kg.min）缓慢泵注直至手术结束;Dex组:于麻醉后,按1ug/kg负荷剂量泵注右美托咪定10min,之后再改为0.5ug/kg/h进行维持,直到手术结束;四组分别于术肢止血带松开前5min（T₀）、止血带松开后1h（T₁）、6h（T₂）、24h（T₃）抽取桡（股）动脉血,测定心肌酶谱（CK、CKMB、LDH）、血气分析（cLac、RI）、炎症细胞因子（TNF-a、IL-1、IL-6）、丙二醛（MDA）和黄嘌呤氧化酶（XOD）、肝功能（ALT、AST）、肾功能（Crea、Urea）等。结果:（1）与T₀相比,C组患者CK在T₂、T₃显著升高（P<0.05）,RI在T₁、T₂显著增高（P<0.05）,cLac、XOD在T₂显著增高（P<0.05）;（2）与C组比较,IP组患者CK、RI、cLac、XOD在T₂显著降低（P<0.05）,Dex组患者RI在T₁、T₂显著降低（P<0.05）,Dex组cLac、CK、XOD显示出下调的趋势,但无显著差异（P>0.05）;（3）各组CKMB、LDH、TNF-a、IL-1、IL-6及MDA组内及组间无显著差异（P>0.05）;（4）各组ALT、AST、Crea及Urea组内及组间无显著差异（P>0.05）;2.Dex静注对老年患者单膝TKA后心肺肝肾功能及应激反应的影响研究方法:该部分是在第一部分基础上扩大右美托咪定组和对照组的样本量至每组27例,增加的病例选自2018年7月至2019年3月陆军军医大学第一附属医院关节外科因膝关节重度骨关节炎,需在椎管内麻醉下行单侧TKA,且年龄大于60岁的老年住院患者为研究对象。在获取知情同意书和麻醉同意书后,采用简单随机化中的数字表以及随机余数分组法,将患者分为两组:对照组（C组）、右美托咪定组（Dex组）,每组27例患者。其中C组男性10例,女性17例,年龄71.4±7.8岁,体重65.0±9.1kg;Dex组男性8例,女性19例,年龄68.1±5.8岁,体重60.5±7.1kg;各时间点检测指标与第一部分相同外,各组增加的病例还检测了去甲肾上腺素（NE）、乙酰胆碱（Ach）。结果:（1）与T₀相比,C组患者CK在T₂、T₃显著升高（P<0.05）,XOD在T₃显著升高（P<0.05）,RI在T₁、T₂显著增高（P<0.05）,cLac在T₂显著增高（P<0.05）,NE在T₃显著降低（P<0.05）;（2）与C组比较,Dex组患者CK在T₂、T₃显著降低（P<0.05）,XOD在T₃显著降低（P<0.05）,RI在T₁、T₂显著降低（P<0.05）,cLac在T₂显著降低（P<0.05）;（3）与C组比较,Dex组患者NE在T₂显著降低（P<0.05）,Ach/NE在T₂显著升高（P<0.05）。结论:1.TKA后老年患者心功能,肝功能,肾功能变化不大,肺换气功能可能不同程度受损,其原因在于氧化应激反应而不是系统性炎症反应。2.下肢IP可通过抑制氧化应激改善TKA老年患者肺换气功能。3.右美托咪定静脉输注可改善TKA老年患者肺换气功能,其机制可能与调控交感与副交感活性,抑制氧化应激反应有关。