冠動脈バイパス手術中および手術後の血漿中微量元素マグネシウム、銅、亜鉛、鉄、カルシウムの変化

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J Trace Elem Med Biol.2020 Jul;62:126612. S0946-672X(20)30177-2. doi: 10.1016/j.jtemb.2020.126612.Epub 2020-07-04.

冠動脈バイパス手術中および手術後の血漿中微量元素マグネシウム、銅、亜鉛、鉄、カルシウムの変化

Alteration of plasma trace elements magnesium, copper, zinc, iron and calcium during and after coronary artery bypass grafting surgery.

Hai-Tao Hou
Lan-Gang Xue
Jia-Yi Zhou
Shi-Fu Wang
Qin Yang
Guo-Wei He

PMID: 32673943 DOI: 10.1016/j.jtemb.2020.126612.

抄録

背景:

微量元素を含む食事因子は、冠動脈疾患を含む疾患の発症に寄与する。冠動脈バイパスグラフト（CABG）手術のオンポンプとオフポンプの間で微量元素の濃度に差があるかどうかは明らかになっていない。本研究の目的は、CABG術中と術後の4種類の微量元素Cu、Fe、Zn、マグネシウム（Mg）、カルシウム（Ca）の血漿中濃度のオンポンプとオフポンプの違い、およびこれらの微量元素と術後心房細動の発症との相関を調べることであった。

BACKGROUND: Dietary factors including trace elements contribute to the development of disorders including coronary artery diseases. Whether there are differences in concentrations of trace elements between on-pump and off-pump coronary artery bypass grafting (CABG) surgery remains unclear. The aim of this study was to investigate the differences in the plasma level of four trace elements Cu, Fe, Zn, magnesium (Mg), and calcium (Ca) during and after CABG between on-pump and off-pump procedure and the correlation between these trace elements and the development of postoperative AF.

方法:

オンポンプ法またはオフポンプ法を用いたCABG患者53例を登録した。採血は皮膚切開前（T1）、皮膚切開後4時間後（T2）、術後1日目（T3）、3日目（T4）にそれぞれ行った。Mg、Ca、Fe、Zn、Cuの血漿中濃度を測定した。

METHODS: Fifty-three CABG patients using on-pump or off-pump methods were enrolled. The blood sample was taken before skin incision (T1), 4 h after skin incision (T2), postoperative day1 (T3), and day3 (T4) respectively. Plasma concentrations of Mg, Ca, Fe, Zn, and Cu were determined.

結果:

血漿中の Mg 濃度は T3 で最高レベルに達し（0.94 ± 0.03 対 1.20 ± 0.03 mmol/L、P < 0.001）、T4 で完全に回復したが、Zn（11.28 ± 0.23 対 6.80 ± 0.20 mmol/L、P < 0.001）、Fe（10.97 ± 0.51 対 2.22 mmol/L、P < 0.001）は T3 で最高レベルに達し、T4 で完全に回復した。28±0.23 vs. 6.80±0.20 mmol/L、P＜0.001）、Fe（10.97±0.51 vs. 2.22±0.1 μmol/L、P＜0.001）はT3で最も低く、T4で部分的に回復した。CuはT2で最も低く（12.10 ± 0.33 vs. 9.62 ± 0.25 μmol/L, P < 0.001）、その後T4まで増加した。オンポンプ群とオフポンプ群の間では、MgおよびFe（P＜0.05）、ならびにCu（P＜0.01）に有意差が認められた。術後心房細動群と洞調律群では有意差は認められなかった。

RESULTS: The plasma Mg concentration reached the highest level at T3 (0.94 ± 0.03 vs. 1.20 ± 0.03 mmol/L,P < 0.001) and completely recovered at T4 whereas Zn (11.28 ± 0.23 vs. 6.80 ± 0.20 mmol/L, P < 0.001) and Fe (10.97 ± 0.51 vs. 2.22 ± 0.1 μmol/L, P < 0.001) was lowest at T3 and partially recovered at T4. Cu was lowest at T2 (12.10 ± 0.33 vs. 9.62 ± 0.25 μmol/L, P < 0.001) then increased until T4. There were significant differences in Mg and Fe (P < 0.05), as well as Cu (P < 0.01) between on-pump and off-pump groups. No significant differences were detected between postoperative atrial fibrillation and sinus rhythm groups.

結論:

CABGではCuとZnが著しく減少し、Cuは術後1日目に回復するが、Znの回復には時間がかかる。血漿中濃度を維持するためには、CABG中のMgとCaの添加で十分である。しかし、CABG中や術後にCuやZnを補給する必要があるかもしれません。さらに、これらの微量元素と術後の心房細動との相関関係をさらに明らかにする必要がある。

CONCLUSIONS: In CABG, Cu and Zn are significantly reduced and Cu is recovered at postoperative Day 1 but Zn takes longer to recover. Addition of Mg and Ca during CABG are sufficient to maintain the plasma concentration. However, supplementation of Cu and Zn during and after CABG may be necessary. Further, the correlation between these trace elements and postoperative AF is to be further determined.