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编号:10206334
体外循环心肌保护的研究近况
http://www.100md.com 《心血管病学进展》 2000年第3期
     作者:肖礼祖 罗伟

    单位:江西医学院第二附属医院麻醉科, 江西 南昌 330006

    关键词:

    心血管病学进展000316中图分类号:R654.1 文献标识码:A

    文章编号:1004-3934(2000)03-0178-03

    General Situation of Myocardial Protection

    During Cardiopulmonary Bypass

    XIAO Li-zu, LUO Wei

    (Department of Anesthesiology,Second Affiliated Hospital of Jiangxi Medical College, Jiangxi Nanchang 330006)
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    传统的体外循环心肌保护是指心脏直视手术中心脏停跳下的心肌保护,即停跳液对心肌的保护。它是体外循环下心脏手术的重要措施之一,心肌保护效果的好坏直接影响到术后心功能的恢复。自从本世纪五十年代提出心脏停搏液技术以来,停搏液的配制、温度和灌注方法均得到很大的改进和完善,本文就这些方面作一综述。

    1 低温心肌停跳液的演进

    1.1 低温晶体停跳液:1950年,Bigelow等提出低温保护心脏时就开创了心脏手术的新纪元,随后Melrose等研究认为高钾液可使心肌电机械活动停止,从而,用来保护心肌的低温高钾晶体液便产生了。早期,心脏直视手术国内外大多采用St.Thomas医院的St.Thomas停搏液来保护心肌[1]。其主要成份为氯化钾、硫酸镁、氯化钙、碳酸氢钠、甘露醇、葡萄糖、地塞米松等。温度为4℃左右。这种停搏液的心肌保护效果被多年的临床实践所肯定。它用来保护心肌的主要作用有:(1)降低心肌的基础代谢,减少氧和能量的消耗,(2)使心肌电机械活动终止,(3)延缓心肌缺血性损害的发生。至今,仍然有很多医院的体外循环是采用这种低温高钾晶体液来保护心肌的。但它也存在一些缺陷,如低温可通过影响酶的功能,细胞膜的稳定性、糖的利用、三磷酸腺苷(ATP)的生成和利用,以及pH值和渗透压的平衡等因素造成缺血性再灌注损伤[2]。其次晶体停跳液不能携带氧气,心肌在阻断循环后仍处于无氧代谢,会导致严重的代谢性酸中毒。另外,晶体液不含胶体成分易导致心肌水肿[3]
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    1.2 低温血停跳液:低温血停跳液最早是在1978年由Follete等[4]应用于临床。它是在低温晶体跳液的基础上加上充氧血组成,相当于冷停跳液和冠状动脉血液灌注的综合应用,其对心肌的保护作用除具有低温、高钾外,还具有氧合血的特点。文献报导[5,6],冷血停跳液对缺血性心肌的保护效果要优于纯晶体停跳液,尤其是对长时间缺血心肌的保护作用,前者优于后者。主要是由于该停跳液能使心脏停跳充分,同时受到低温的保护,并能携带一部分氧气和营养物质,即对阻断主动脉后的心肌能周期性地提供低温下心肌代谢所需的氧及底物,保证了心肌的有氧代谢,也减轻了心肌的代谢性酸中毒,使心肌的高能磷酸盐储备得到保护,从而改善了缺血后的心功能,另外冷血停跳液的胶体渗透压较高,可防止心肌水肿,并能产生较高的灌注压,有利于灌注梗阻远端的心肌[3]。但由于该方法仍然是采用低温灌注,必然存在低温的一些弊端[2,7],如氧离曲线左移,Na+K+ATP酶活性降低,血液粘滞度增加,以及冷血液阻止心肌进一步损害的能力是有限的,心肌的损害仍然存在。
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    1.3 右房逆行灌注[8]或冠状动脉窦逆行灌注[9]:前面两种低温停跳液都是从主动脉根部灌注,即顺灌,对于冠状动脉正常的心内手术的心肌保护不存在问题,但当冠状动脉有严重狭窄或梗阻时,这种灌注方法会导致停跳液在心肌内分布不匀,造成对梗阻冠脉辖区心肌保护不良[10],而经冠状静脉窦或右心房逆行灌注(简称逆灌)能有效地降低心肌内部的温度,克服上述不足之处。但同时也要注意逆灌的适应证和存在的问题。

    2 温血停跳液

    2.1 温血停跳液连续灌注

    Buckberg等[11]研究认为,利用高钾使心肌电活动终止可降低心肌氧耗90%,如想再降低心肌氧耗至95%,则需深降温至11℃以下,因此深低温只降低了很少的心肌氧耗。基于此,Lichtenstein等[2]提出温血停跳液持续灌注心肌的方法,并于1991年率先在心脏直视手术中应用该技术获得成功。其心肌保护液是由温血与高钾晶体液按4:1的比例配制,采用连续灌注的方法,使心脏处于常温有氧状态下停跳,这样既保证心肌处于静止状态,又使心肌细胞得到氧合温血的连续灌注,使心肌细胞在最小的氧需下得到最大的氧供,而且温血携带和运输氧、缓冲pH值、提供适当的渗透压和代谢底物的功能也处于最佳状态[2]。在实际操作中,该法往往不能保证连续灌注,有时为了保证手术视野清晰或在冠状动脉搭桥过程中近端吻合期间不得不短时间中断灌注,但通常中断时间短于15分钟对心功能的完全恢复影响不大。利用这种温血连续灌注方法确实大大缩短了心肌的缺血期,限制了再灌注期,完全消除了低温的有害反应,是一种较安全有效的心肌保护方法,但它所需灌注的流量较大,回心血量较多,影响手术野,尤其是影响冠脉搭桥术野[12],同时大量的吸引也造成血液有形成分的破坏;当冠脉梗阻或狭窄时,温血灌注会加重缺血区心肌的损伤[13];中枢神经系统受损的危险性增大[14]
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    2.2 温血诱导及复苏再灌

    在冷氧合血或冷晶体停跳液间断灌注的基础上,加用温氧合血停跳液诱导停搏及复苏早期再灌注,简称温血诱导复苏再灌。其优越性在于温血停跳液诱导可使阻断升主动脉后心脏在有氧代谢状态下停搏,减少了心肌储能的消耗,复苏再灌注可控制复灌开始时的流量,使心脏短暂静止,有利于偿还氧债及代谢的恢复,减轻缺血再灌注损伤;它与持续温血灌注不同,术中手术野清晰,失血量少,且具有中度低温体外循环的优点[15]

    2.3 在常温体外循环中,除了上面介绍的两种心肌保护方法外,还有常温充氧晶体停跳液[16]、常温氧合血加单纯钾停跳液[17]、常温血逆行灌注[18]等很多方法来保护心肌。

    3 在停跳液中加入药物或底物

    在早期的停跳液中多数是加入氧自由基清除剂如维生素E、维生素C、超氧化物歧化酶(SOD)等,钙拮抗剂如维拉帕米、硝苯地平或供能物质等。近年来的研究表明[19,20],在停跳液中加入心肌能量代谢基质(底物),如谷氨酸、天门冬氨酸以及磷酸肌酸等,都能明显地减轻心肌对缺血缺氧所造成的损害,使心功能恢复良好。国内许多学者在停跳液中加入中药成分,如丹参酮[21]、人参总皂甙[22]、三七总皂甙[23]等,对防治心肌缺血再灌注损伤的实验研究中也取得一定的进展。
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    4 缺血预处理与晶体心麻液结合对心肌的保护作用

    缺血预处理(Preconditioning)是一种内源性心肌保护作用,这已经在大量不同种属的动物中均得到证实。近年来,Cave和Tilles等[24,25]等在模拟心外科全心缺血与心麻液结合时,预处理的心肌保护作用上作了些探索,他们认为预处理与常温或低温心麻液相结合都有显著的心肌保护作用。国内的陈胜喜等[26]在实验中也发现缺血预处理与晶体心麻液相结合对心脏的缺血再灌注损伤有保护作用,且常温下的缺血预处理保护作用比低温下的缺血预处理的保护作用明显增强。不过目前都处于实验阶段,要把这种方法应用于临床还有一段距离,但它为体外循环中全心缺血的心脏保护提供了一种新的途径。

    5 结束语

    在体外循环心脏手术中心肌保护是关键。目前心肌保护的停跳液种类繁多,灌注方法多种多样。在实际操作中,应根据不同的病情、手术情况、医院具备的条件以及操作人员的熟练程度,综合利用,从而达到最佳的心肌保护效果。
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    [ 参 考 文 献 ]

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    收稿日期:1999-01-12

    修回日期:2000-01-24, http://www.100md.com