心臟再灌注損傷的功能、形態(tài)和代謝

　　近年來(lái)研究再灌注損傷已從動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)人臨床研究，特別是臨床運(yùn)用血管造影術(shù)、開心手術(shù)和心臟移植等打開了再灌注損傷臨床研究的領(lǐng)域：

　　1、對(duì)心電活動(dòng)的影響：心肌細(xì)胞急性缺血時(shí)的電生理改變主要有靜息電位降低，動(dòng)作電位上升的速度變慢，時(shí)值縮短，興奮性和傳導(dǎo)性降低，一些快反應(yīng)細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)槁磻?yīng)細(xì)胞。在心電圖上則表現(xiàn)為缺血心肌對(duì)應(yīng)部位ST段抬高，R波振幅增加。再灌注使缺血中心區(qū)R波振幅迅速降低，ST段高度恢復(fù)到原水平，Q波很快出現(xiàn)，并常常出現(xiàn)心律失常。一般認(rèn)為ST段抬高和R波高度增加是心肌急性缺血損傷在心電圖上的表現(xiàn)。早期恢復(fù)灌注，該損傷是可逆的，再灌注后的發(fā)生R波高度降低，Q波迅速形成，則表示心肌有不可逆損傷。心肌缺血后對(duì)激動(dòng)的傳導(dǎo)時(shí)間延長(zhǎng)，心電活動(dòng)出現(xiàn)碎裂，自律性增強(qiáng)，均為心律失常創(chuàng)造了條件。再灌注后心臟由竇性心律轉(zhuǎn)變?yōu)樾氖翌潉?dòng)，或由室性心動(dòng)過速轉(zhuǎn)變?yōu)槭翌?，這是由規(guī)律、迅速、反復(fù)的室性異位活動(dòng)的結(jié)果。狗在心肌缺血再灌注后心律失常發(fā)生率為50%-70%，大鼠為80%-90%，人冠狀動(dòng)脈內(nèi)用鏈激酶作溶栓治療后，其心律失常發(fā)生率可高達(dá)80%。室顫發(fā)生后常引起心功能急劇紊亂而致猝死。

　　而灌注性心律失常的主要機(jī)制與缺血心肌與正常心肌之間傳導(dǎo)性和不應(yīng)期差異，導(dǎo)致興奮折返有關(guān);也與α受體對(duì)兒茶酚胺反應(yīng)性增強(qiáng)、自律性升高及致顫閾值降低有關(guān)。大量鉀外逸，大量代謝產(chǎn)物蓄積，氧自由基攻擊導(dǎo)致的膜脂質(zhì)過氧化，這也是心律失常發(fā)生的主要機(jī)制。

　　2、再灌注對(duì)心功能的影響：短期缺血再灌注心功能可得到恢復(fù)，若阻斷冠脈1小時(shí)后再灌注，血液動(dòng)力學(xué)常常進(jìn)一步惡化，靜止張力逐漸升高，而發(fā)展張力逐漸下降，±dp/dt進(jìn)一步降低，左室舒張末壓增加，血管阻力和每搏功降低，總心肌耗氧量增加，尤其在出現(xiàn)嚴(yán)重心律不齊(室顫)后，±dp/dt可降到零。目前臨床運(yùn)用超聲心動(dòng)技術(shù)，結(jié)合彩色多普勒，可直接觀察患者再灌注對(duì)心肌收縮力的影響。

　　近年來(lái)焦點(diǎn)集中在研究“遲呆”心肌(stunnedmyocardium)，當(dāng)短期缺血早期恢復(fù)灌注時(shí)，雖然能預(yù)防心肌梗死，但心肌收縮功能不能迅速恢復(fù)，在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)(數(shù)天到數(shù)周)，心肌收縮功能低下，甚至處于無(wú)功能狀態(tài)(nonfunctionstate)。

　　Braunwald把這種心肌稱為“遲呆”心肌或心肌頓挫，即此時(shí)心肌仍處于可逆性損傷，仍然存活，最終能恢復(fù)全部心舒縮功能。“遲呆”心肌發(fā)生的機(jī)制主要與ATP恢復(fù)較慢、鈣超載和自由基損傷心肌有關(guān)。

　　除了心功能低下外，還發(fā)現(xiàn)冠狀血管在再灌后4小時(shí)對(duì)腺苷類擴(kuò)血管物質(zhì)的反應(yīng)明顯降低，腺苷灌注后，冠脈的血管阻力比沒有缺血的阻力高2倍，稱為微血管“遲呆”(microvascular“stunning”)。血管“遲呆”也不是心肌血管壞死，仍屬可逆性損傷。血管“遲呆”的可能性機(jī)制與毛細(xì)血管被白細(xì)胞堵塞、血管平滑肌反應(yīng)性降低、心肌間質(zhì)水腫以及內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙，產(chǎn)生前列環(huán)素和內(nèi)皮細(xì)胞源性舒張因子減少有關(guān)。

　　持久的心肌缺血的(冠脈阻斷2小時(shí)以上)后再灌注，則收縮功能的異常成為不可逆。心功能和血流動(dòng)力學(xué)則進(jìn)一步惡化。

　　3、再灌注對(duì)心肌代謝的影響：短時(shí)間的缺血再灌注，可使心肌代謝迅速改善并恢復(fù)正常，但缺血時(shí)間較長(zhǎng)后再灌注反而使心肌代謝障礙更為嚴(yán)重，ATP/ADP的比值進(jìn)一步降低，ATP和CP含量迅速下降，氧化磷酸化障礙，線粒體不再對(duì)ADP反應(yīng)。特別是當(dāng)線粒體內(nèi)鈣的高度聚積后，導(dǎo)致不可逆性損傷。如缺血阻斷1小時(shí)以上再灌注使受損細(xì)胞內(nèi)ATP和總核酸含量以及ATP/ADP比值進(jìn)一步降低，并使冠狀竇血液中肌酸磷酸激酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶和乳酸脫氫酶濃度急劇增高。

　　4、再灌注對(duì)心肌超微結(jié)構(gòu)的影響：冠脈阻斷40分鐘，缺血區(qū)心肌水電解質(zhì)含量與非缺血區(qū)相似，但再灌注2分鐘后，就會(huì)出現(xiàn)細(xì)胞內(nèi)水、Na+、Cl―和Ca2+含量明顯增加，電鏡觀察到細(xì)胞水腫，細(xì)胞膜損傷加重，細(xì)胞攣縮加重，某些線粒體嵴破裂消失，線粒體內(nèi)Ca2+大量蓄積，形成致密顆粒，肌原纖維斷裂，節(jié)段性溶解和收縮帶形成。再灌注可造成心肌梗死，壞死組織內(nèi)有明顯的出血。

　　再灌注也可使毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞腫脹加重，胞漿形成突起物伸向管腔，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張成大小不一的空泡，引起管腔變窄，甚至阻塞，同時(shí)血小板、白細(xì)胞聚集與阻塞。上述變化使心肌恢復(fù)灌流后，仍可使部分心肌得不到血液供應(yīng)，出現(xiàn)無(wú)復(fù)流現(xiàn)象。這些不可逆改變?cè)谛膬?nèi)膜下更易發(fā)生。

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