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【摘要】:由于心臟竇房結(jié)不能產(chǎn)生沖動,使心房或整個心臟停止活動,心電圖表現(xiàn)為一段較長時間內(nèi)無P波及QRS波,其長間期與正常竇性的PP間期之間無倍數(shù)關(guān)系,長間期后可見交界區(qū)或室性逸搏性心律。文章發(fā)表在《臨床薈萃》上,是醫(yī)護論文發(fā)表范文,供同行參考。
【關(guān)鍵詞】:缺血再灌注損傷,心肌保護,心臟停搏液
目的探討匹那地爾對高鉀停搏液處理后大鼠離體心肌細胞內(nèi)游離鈣與舒縮功能的影響。方法SD大鼠心室肌細胞酶解分離靜息1~2h后隨機分為對照組,高鉀停搏液組,匹那地爾強化組,格列苯脲拮抗組。四組細胞均在24℃下保存2h,此后對細胞進行復(fù)氧、復(fù)灌20min并測定細胞收縮、[Ca2+]i瞬態(tài)、肌漿網(wǎng)內(nèi)貯鈣釋放功能。
自上世紀50年代起,在心血管外科術(shù)中應(yīng)用心臟停搏液使心臟達到電機械停搏狀態(tài),不僅可獲得清晰的術(shù)野,有利于術(shù)者操作,更重要的是可減輕心肌缺血-再灌注損傷。此后,心臟停搏液與心肌缺血再灌注損傷一直是人們研究的熱點。目前,心臟停搏液已發(fā)展至800多種,并成為心血管外科手術(shù)中最常用的重要的心肌保護措施之一。本文就心臟停搏液的應(yīng)用現(xiàn)狀及進展進行綜述。
1 心臟停搏液的溫度
1.1低溫停搏技術(shù)
心臟的能量消耗主要由機械作功、維持室壁張力和心肌細胞的代謝三部分組成,前兩者約占90 %,后者約占10 %。心臟停搏液可使心肌于舒張期停跳,電機械活動停止,因此,在心臟停搏期間,心肌能量消耗完全用于心肌細胞的代謝,而低溫最直接的作用是降低心肌細胞的能量代謝,據(jù)報道,將心肌溫度自37℃降至11℃時,心肌細胞代謝氧耗量可由10%減少至5 %。
心血管外科剛剛起步不久,低溫技術(shù)便開始應(yīng)用于心血管外科手術(shù)中,現(xiàn)已成為最常用的心肌保護方法之一,方法是間斷灌注適量冷停搏液(4℃),同時將冰屑或冰生理鹽水置于心包腔使心臟溫度降低。目前,4~10℃ 的低溫是多數(shù)心血管外科中停搏液灌注的首選溫度。低溫對停搏心肌的益處主要有[1]:①降低心肌組織在缺血期間的代謝率和氧耗量,延長心肌缺血耐受時間;②抑制心肌細胞在缺血期間的電機械活動;③減緩受損心肌細胞的壞死和凋亡過程;④低溫條件下允許在心肌停跳期間間斷灌注停搏液,可提供清晰無血的術(shù)野,便于術(shù)者操作。因此,低溫心臟停搏液作為對心肌的重要保護措施在心血管外科手術(shù)中普遍應(yīng)用,其保護效果已被大量的實驗和臨床實踐所肯定[2]。
1.2溫血停搏技術(shù)
鑒于低溫對心肌的副作用,自上世紀80年代,溫心外科(warm heart surgery)技術(shù)逐漸受到人們的關(guān)注,越來越多的學(xué)者報道了有關(guān)溫血停搏液的基礎(chǔ)研究及臨床應(yīng)用。溫血停搏液使心肌停跳于常溫有氧狀態(tài)下, 溫血攜帶和運輸氧,心肌細胞在最小氧需下得到最大的氧供,而且溫血緩沖pH值、提供適當(dāng)?shù)臐B透壓和代謝底物的功能也處于最佳狀態(tài)[5],大大縮短了心肌的缺血期,限制了再灌注期,消除了低溫的有害反應(yīng)。隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)常溫灌注在心肌保護中存在諸多缺點:①所需管道多,操作復(fù)雜;②灌流量大,回心血量多,影響手術(shù)術(shù)野,同時大量吸引可造成血液有形成分的破壞;③當(dāng)心肌灌注絕對流量不足時,可造成心肌非人為缺血(unintentional ischemia);④溫血可使中性粒細胞及補體激活,組胺釋放增加,外周血管擴張;⑤還可引發(fā)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的損害[6]及高鉀血癥。
2 心臟停搏液的種類
2.1 冷晶體停搏液
冷晶體心臟停搏液是以含高濃度鉀停搏液灌注心肌,使心臟停搏于舒張期,心肌電-機械活動靜止[9]。同時冷晶體停搏液要求低溫,灌注后使心臟完全處于低溫,可降低心肌組織在缺血期間的代謝率和氧耗量,心肌缺血耐受能力增強。冷晶體停搏液配置簡單、使用方便,間斷灌注停搏液,可獲得清晰的術(shù)野,利于術(shù)者操作,心肌保護確實[10]。但晶體停搏液不能為心肌提供氧和營養(yǎng)物質(zhì),缺乏酸堿平衡的緩沖,易導(dǎo)致代謝性酸中毒;晶體液不含膠體成分,易導(dǎo)致心肌水腫;高鉀可以造成冠狀動脈內(nèi)皮細胞的損傷。冷晶體停搏液有多種,St. Thomas’Ⅱ停搏液是St.Thomas液的改良液,目前在國內(nèi)應(yīng)用較廣泛。
2.2 HTK液
臨床應(yīng)用的組氨酸-色氨酸- 酮戊二酸(Histidine-Tryptophan-Ketoglutarate, HTK)停搏液又稱Bretschneider液,是一種以細胞內(nèi)液電解質(zhì)為基礎(chǔ)的心臟停搏液,是依靠低鈉微鈣的平衡作用使心臟停搏。文獻報道, HTK液具有良好的心肌保護效果[11、12]。這主要與HTK液中的具有強大酸堿緩沖能力的組氨酸有關(guān)。研究[13]認為:ATP、ADP、AMP是有極性的分子,在酸性環(huán)境下,易從細胞膜中穿出,再灌注時被沖走,致ATP合成前體丟失。而組氨酸能較好地由毛細血管滲透到組織間隙,抑制H +堆積,保持組織pH接近正常水平,既解除對糖酵解的抑制,又能防止核苷丟失,保證較大的ATP生成速率。α- 酮戊二酸是三羧酸循環(huán)的中間產(chǎn)物,再灌注時可提供更多的能量。甘露醇和色氨酸可以減輕心肌缺血引起的細胞水腫、清除氧自由基和穩(wěn)定細胞膜。
雖然高鉀停搏液能起到較好的心肌保護作用,但仍有證據(jù)表明暴露在這種溶液后的心肌功能有一定程度的損害,如心肌收縮力下降,細胞內(nèi)鈣超載[1],可能與肌漿網(wǎng)鈣釋放及Na+/Ca2+交換體的鈣外排減少有關(guān)[2]。激活A(yù)TP敏感鉀通道(KATP)可減少L-型鈣通道的鈣內(nèi)流,促進Na+/Ca2+交換體的鈣外排,使細胞免于損傷和頓抑[3,4]。本研究目的在于用單細胞收縮、細胞內(nèi)鈣[Ca2+]i瞬態(tài)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)鈣釋放等功能檢測來探討KATP非特異性開放劑(匹那地爾)對高鉀停搏液處理后大鼠離體心肌細胞內(nèi)游離鈣與舒縮功能的影響。
HTK液只需一次性灌注即可對長時間缺血心肌獲得滿意的保護效果,但一次性灌注的量較大(30~40 ml/kg) ,易造成血液稀釋,術(shù)后應(yīng)注意監(jiān)測血電解質(zhì)和適當(dāng)補鈣,在應(yīng)用于嬰幼兒時,灌注液應(yīng)盡量吸走或在體外循環(huán)結(jié)束后進行超濾。Arslan A等[14]對21例冠心病患者使用低劑量HTK液(10~15 ml/kg),結(jié)果顯示對于短時間缺血的心肌起到較好的保護作用。目前,HTK停搏液在國外已廣泛應(yīng)用,在國內(nèi)應(yīng)用也在逐漸增多。
2.3 超極化停搏液
超極化停搏(Hyper-polarized cardiac arrest)是用ATP敏感的K+通道開放劑、Na+通道阻滯劑等使K+通道在靜息電位時開放,細胞內(nèi)鉀溢出,跨膜電位差減小,避免鈣內(nèi)流,使動作電位不能形成,從而使心肌自然靜息于超極化停搏狀態(tài)。超極化停搏能減少離子泵啟動時對ATP的需求,減少細胞內(nèi)鈣離子,減輕鈣超載引起的心肌缺血再灌注損傷,研究顯示[15、16],對心功能恢復(fù)優(yōu)于去極化心臟停搏液。
王璽勝等[17]應(yīng)用含不同濃度的尼可地爾(Nicorandil)超極化心臟停搏液灌注未成熟兔離體心臟,血流動力學(xué)及心肌酶學(xué)等結(jié)果顯示,對未成熟心肌的有明顯保護作用,并優(yōu)于單純晶體停搏液。Yu T等[18]對大鼠離體心臟的研究顯示,線粒體ATP敏感的K+通道在吡那地爾(pinacidil)超極化停搏液對心肌保護過程中可能起重要作用。由于此類藥物對血管平滑肌K+通道也有開放作用,因此可擴張冠狀血管,改善心肌血流灌注[19];同時也可引起全身組織器官的血管舒張,導(dǎo)致機體血壓下降,在臨床應(yīng)用上受到一定限制,如何篩選出高選擇性K+通道仍有待進一步深入研究。
2.4 冷含血停搏液
冷含血停搏液(cold blood cardioplegia)是溫血和晶體停搏液按4∶1比例混合后降溫至4℃配置而成。與單純晶體停搏液相比,含血停搏液可使心臟停搏于有氧環(huán)境,使無氧酵解降低;氧合血停搏液含有葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì),能為心肌提供豐富的代謝底物[20];血中蛋白成分具有膠體滲透壓,能有效預(yù)防心肌水腫,并補充緩沖物質(zhì);避免大量灌注晶體停搏液造成的血液稀釋和機體內(nèi)水超負荷及組織水腫;對缺氧發(fā)作的心臟有保護其收縮及舒張功能。
Braathen B等[21]對80例行主動脈瓣置換的病人使用冷含血心臟停搏液,結(jié)果顯示,術(shù)后血中肌酸激酶同工酶-MB(CK-MB)及肌鈣蛋白-T(cTnI)的水平明顯低于冷晶體停搏液組。Fannelop Tord等[22]動物實驗顯示,應(yīng)用冷血停搏液間斷灌注心臟,在開放升主動脈后心臟收縮功能恢復(fù)較好,術(shù)后血清心肌肌鈣蛋白-T釋放少。該技術(shù)已得到了普遍的認可,在臨床上廣泛應(yīng)用,并取得良好的心肌保護效果,有逐漸取代冷晶體停搏液的趨勢。但冷血停搏液在低溫情況下紅細胞功能喪失,灌注時可致冠狀動脈微血栓形成,可致心肌局灶性壞死和冠狀動脈內(nèi)皮細胞損傷,并含有炎性介質(zhì)和白細胞,加重了心肌損害[23]。
3 心臟停搏液的添加成分
心臟停搏液的添加成分也是當(dāng)前研究熱點之一。在停搏液中加入能量代謝基質(zhì),如葡萄糖、三磷酸腺苷、谷氨酸、天門冬氨酸以及磷酸肌酸[36]等,為心肌缺血期間提供代謝所需能量,能明顯地減輕缺血缺氧對心肌所造成的損害。其他如附加保護血管內(nèi)皮細胞 (如 L -精氨酸 )、 抗氧自由基作用 (維生素E、超氧化物歧化酶、氧自由基清除劑[37])等基質(zhì)成分,也有一定的保護作用。國內(nèi)許多學(xué)者在停跳液中加入中藥成分,如丹參酮、三七總皂甙、杭白菊提取液[38]等,對防治心肌缺血再灌注損傷也取得一定的效果。
經(jīng)半個多世紀的不斷完善,心臟停搏液的研究雖然取得很大的進展,但目前尚無一種被世界公認的、最理想的心臟停搏液。因此,探索出更科學(xué)、更合理、更安全的心臟停搏液,最大程度地減輕心肌缺血再灌注損傷,仍需廣大研究者們繼續(xù)努力。
藥物與試劑匹那地爾(Pinacidil批號60K1387),格列苯脲(Glibenclamide批號58H0570),F(xiàn)ura-2/Am(批號108964-32-5),均購自美國Sigma公司。
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