缺血再灌注损伤.doc

缺血再灌注损伤心肌缺血再灌注损伤的基本理论及其进展麻醉生理学教研室曹红副教授一、概述众所周知,一切组织、器官正常的机能、代谢和形态结构的维持,必须有充分的、与代谢相适应的血液灌注,如果血液灌流量绝对或相对不足,均可引起相应组织、器官不同程度的机能、代谢紊乱和结构损害,即发生了缺血性损伤(ischemicinjury)。不同的组织、器官对缺血的耐受性不同,甚至有相当大的差异,但持续的缺血最终将不可避免地导致一切组织发生严重坏死。这种变化如果发生在重要器官,特别是心脏和大脑,将会给机体带来严重影响。心脑血管缺血性疾病是危害人类健康和生命的一大类疾病。仅美国每年患心肌梗死、脑卒中和其他血栓性疾病的就有130万人以上。据1995年卫生部发布的统计,我国每年新发生的脑卒中有150万例,心血管疾病(包括脑卒中)%,据此推算每年全国死于心血管疾病的在200万人以上。北京心血管研究中心于1984年倡议、组织,对16省、市、自治区约500万人口进行监测结果,,,,。近年来,我国人群心血管病发病率和死亡率有持续上升的趋势。对缺血性疾病的治疗,当然首要的是恢复血液灌注,目的在于解除组织的缺氧和营养物质供应不足的状态,以阻止缺血性损伤的发展或促使其恢复,这本来是合乎逻辑和无可非议的,而且大量临床实践证明,这种治疗在许多情况下都获得了较好的效果。正因为如此,恢复血液灌注已成为治疗缺血性疾病的基本原则,在临床上为达此目的而采取的各种措施,如解痉、溶栓、手术取栓、血管成形术等已成为传统的治疗方法广泛应用,并不断发展。但是,事情远远不是这样简单,近年来在大量的临床和实验研究中发现了一系列反常(paradox)现象,如1955年Sewell等发现,结扎狗的冠状动脉后,突然恢复血液灌流,动物立即发生心室纤维颤动并导致死亡;1966年,Jennings首先提出缺血再灌注损伤的概念(ischemicreperfusioninjury):当组织细胞低灌流缺血后获得血液再供应时,不但未使组织细胞缺血性损害减轻或恢复,反而加重了缺血性损伤。它是高等动物机体缺血后再灌注发生的普遍现象。如心脏手术、冠脉搭桥、脏器血供梗塞后再通、器官移植以及休克脏器低灌流纠正后都可能发生再灌注损伤。本节重点介绍心肌缺血再灌注损伤的病理改变、临床表现、机理以及防治原则。二、再灌注损伤的病理改变和表现再灌注性损伤既包括组织器官的代谢紊乱和功能的障碍,又包括其结构的破坏。其主要的病理改变是:+-K+泵受损,致使细胞内Na+蓄积、渗透压升高,使细胞外水分进入胞内,发生爆发性细胞水肿、肿胀。实验显示缺血15分钟后再灌注20分钟则可出现明显的水肿,再灌前缺血的时间愈长,再灌注所致细胞肿胀也愈明显,而细胞内钠、钙及水含量愈多,钾、镁的丢失也愈大。;线粒体肿胀、嵴断裂溶解,并伴有大量的钙沉积;基质中致密物增多;肌纤维出现破坏性断裂、收缩带等。这些因再灌注而导致的超微结构的改变,被认为是心肌在缺血时的可逆性损伤向不可逆改变的病理标志。,同时也导致微血管的内皮水肿和破坏,致使扩血管的内皮扩张因子(EDRF)减少和收缩血管的内皮素等形成增多,以及血小板与白细胞粘附阻塞管壁。结果由于微血管的收缩和阻塞,加之心肌缺血性的强烈收缩外在压挤心肌血管。结果,虽然恢复了器官的血液灌流,但灌流区组织却出现无再灌注现象(no-reflowphenomenon)。再灌注性损伤病理改变心肌细胞水肿:超微结构的改变微血管受损和无再灌注现象在上述再灌注损伤的病理改变的基础上,主要发生以下“临床”表现。,但心脏的功能并未随之改善甚至恶化。主要是由于再灌性心肌顿抑(myocardialstunning),所谓心肌顿抑是指心肌缺血恢复血液灌注后,而心肌的力学功能并未恢复,须经一定时间,有时须数天甚至数周后才能恢复,它是一种可逆性的心肌力学功能性障碍。常发生心肌缺血5~15分钟再灌后(有时发生在缺血40~120分钟再灌注)的心肌坏死边缘区的心肌。(1)顿抑心肌发生机制:尚未完全清楚,以往认为可能与缺血时被耗竭的高能磷酸化合物的恢复较慢有关。在缺血恢复后,缺血时ATP的代谢产物如腺苷、次黄嘌呤及黄嘌呤核苷等大量进入血液循环而被清除。这些物质既是ATP的代谢分解产物,又是合成ATP的前体,由于前体的缺乏,故ATP的合成也必然受到影响。但目前认为主要与再灌时自由基产生过多和/或细胞钙超载有关。因为实验证明预先应用自由