高鉀致死大鼠心臟熱缺血后心臟結(jié)構(gòu)和功能的變化.pdf

1、心臟移植是治療各種終末期心臟病的有效方法，心臟移植的半壽期（half-life)已經(jīng)達(dá)到了10年，隨著心臟外科技術(shù)、供心保存方法、臨床移植免疫學(xué)的發(fā)展以及新型免疫抑制劑的問世，心臟移植迅速發(fā)展，心臟移植手術(shù)已成為終末期心臟疾病的最有效手段，從而產(chǎn)生了供心來源短缺于需要心臟移植患者的數(shù)量劇增的矛盾。供體的不足嚴(yán)重限制了心臟移植的開展，傳統(tǒng)的心臟移植采用腦死亡的無熱缺血供心，腦死亡是一種病理生理狀態(tài)，在其早期雖然常伴有血流動力學(xué)改變，短暫的

2、心肌缺血可導(dǎo)致心肌的組織學(xué)損傷，但仍能較安全的用于心臟移植。而供心的切取和保護(hù)直接關(guān)系到心臟移植的成敗和遠(yuǎn)期存活質(zhì)量，盡量縮短心臟的熱缺血時間及冷缺血時間，特別是縮短供心熱缺血時間非常重要，因此必須做好充分的術(shù)前準(zhǔn)備。
　　 Hamphrey認(rèn)為ATP的含量是衡量細(xì)胞完整性及功能恢復(fù)性的最好指標(biāo)，當(dāng)ATP降至缺血前的50％時其缺血所致的損傷是不可逆的，由于心臟移植不光是存在熱缺血期還存在冷缺血期以及手術(shù)缺血期。國內(nèi)一些學(xué)者通過測

3、定熱缺血期APT的含量，認(rèn)為從臨床上安全起見，熱缺血時間應(yīng)在lOmin之內(nèi)。
　　 心肌細(xì)胞對能量的偏愛受其氧化還原潛能和其對胞漿能量底物濃度的影響，在靜息常氧的條件下，心臟利用游離脂肪酸作為主要能量底物，而葡萄糖只負(fù)責(zé)約30％的ATP生成，缺血條件下，葡萄糖是心臟利用的主要能量底物，但是，缺血期間糖酵解活性過大可因糖酵解產(chǎn)物的堆積而變得有害，缺血后再灌注期間葡萄糖仍是主要的能量底物，F(xiàn)inegan等研究認(rèn)為腺苷改變了缺血期間和

4、缺血后糖酵解和糖氧化代謝的耦合，顯著降低了來自葡萄糖代謝的H+生成，對葡萄糖代謝的作用趨向于降低細(xì)胞內(nèi)的酸中毒，并因而降低了Ca2+超荷，因而推測心臟缺血期間釋放的內(nèi)源性腺苷可能是一個重要的葡萄糖代謝調(diào)解物，而且腺苷誘導(dǎo)的能量底物利用的變化可能是腺苷心臟保護(hù)作用機(jī)制的一部分。
　　 1978年Follete首次提出以新鮮氧合血作為心停跳液載體的概念，認(rèn)為其除了具有冷鉀停跳液全部特點之外，還具有許多其他的獨特優(yōu)點，對于提高心肌保護(hù)

5、起著十分重要的作用。許多學(xué)者經(jīng)動物試驗和臨床實踐，發(fā)現(xiàn)應(yīng)用含血停跳液，心肌缺血時間延長至4到6小時，且保護(hù)效果良好。也有些學(xué)者認(rèn)為溫度過低，血紅蛋白氧離曲線左移，紅細(xì)胞緡錢狀形成，影響氧在組織中的釋放；紅細(xì)胞壓積高，紅細(xì)胞在心肌微循環(huán)中凝集，造成心肌損傷，影響心肌保護(hù)的效果。李彤，劉維永等人通過培養(yǎng)心肌細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞缺血再灌注模型，從細(xì)胞水平發(fā)現(xiàn)1，6-二磷酸果糖(FDP)，巰甲丙脯酸(CAP)二者對心肌和血管內(nèi)皮細(xì)胞均有良好的保護(hù)

6、作用，并進(jìn)一步從離體工作心臟水平，研究兩藥對心肌結(jié)構(gòu)、功能和代謝的影響，結(jié)果表明FDP對缺血心肌和再灌注損傷呈現(xiàn)明顯的保護(hù)效應(yīng)，但FDP僅在缺氧開始給藥，才能發(fā)揮效應(yīng)。而CAP含有巰基是一種非特異性自由基清除劑，作為氧自由基清除劑對心肌缺血再灌注損傷是具有保護(hù)作用，但CAP在缺血期間不能提供心肌能量，所以對心肌保護(hù)效果不像FDP對心肌保護(hù)效果明顯，而FDP和CAP-者聯(lián)合用藥對缺血心肌的保護(hù)和防止再灌注損傷比單一用藥有更大的優(yōu)越性。

7、r>　　 隨著心肌保護(hù)技術(shù)的不斷改進(jìn)和完善，以及體外循環(huán)應(yīng)用于臨床，開拓了心內(nèi)直視手術(shù)新的外科領(lǐng)域，心肌保護(hù)方法，經(jīng)歷了一系列的演變發(fā)展。在大量試驗臨床研究的基礎(chǔ)上，對各種心肌保護(hù)方法，從心臟的血流動力學(xué)，組織化學(xué)，生物化學(xué)，及超微結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行評價，用冷鉀停跳液結(jié)合心臟局部深低溫的方法加強(qiáng)心肌保護(hù)，已取得人們公認(rèn)的良好效果，并在全世界各大醫(yī)院得到廣泛的應(yīng)用。溫血停搏液持續(xù)灌注常溫體外循環(huán)方法的興起及推廣，使心肌保護(hù)向著更生理、更可靠

8、的方向邁進(jìn)，短期的心肌缺血已不再構(gòu)成心內(nèi)直視手術(shù)的嚴(yán)重威脅，為心外科的發(fā)展，奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　 離體灌注模型是在非生理條件下建立起來的灌注系統(tǒng)，和在體模型相比整體干擾因素較少，便于觀察心臟在無神經(jīng)體液作用自主狀態(tài)下的心功能，模型建立相對簡單，便于研究者操作，但是離體灌注模型也存在一些影響的因素，由于灌注液沒有膠體成份，喪失了膠體滲透壓，長時間灌注容易引起心肌組織水腫；此外灌注液內(nèi)氧分壓雖然較高，但是灌注液的攜養(yǎng)能力比較差，

9、心肌氧供需平衡及心肌缺血后能量代謝的變化與在體模型尚有較大的區(qū)別；灌注液的黏稠度比血液成份小，并且喪失了正常的神經(jīng)體液調(diào)解，導(dǎo)致冠狀動脈明顯擴(kuò)張，因此心臟的冠脈流量比在體模型大很多。另外，灌注液內(nèi)的營養(yǎng)成分，試驗者操作的熟練程度，試驗動物對缺血的耐受程度以及試驗中水浴溫度的控制等對離體心臟灌注的影響都是必須考慮的因素。
　　 本試驗采用靜脈注射高鉀溶液致大鼠心臟停跳，經(jīng)歷短暫的熱缺血后立即進(jìn)行離體心心臟灌流，在高鉀因素的影響下心

10、臟只經(jīng)歷了熱缺血期間的損害，在熱缺血期間，由于底物不能供給、氧的缺乏、線粒體進(jìn)行無氧代謝、酸中毒抑制糖解、線粒體膜改變致脂肪酸轉(zhuǎn)運障礙，同時熱缺血的溫度、停搏的時間等因素，均可能導(dǎo)致心臟能量很快被消耗，從而影響心臟的功能和結(jié)構(gòu)的改變，試驗結(jié)果顯示：鼠心在常溫下熱缺血對照組、Smin組，心臟收縮功能、超微結(jié)構(gòu)沒有顯著差異。隨著熱缺血時間的延長，心肌損傷略有加重。在熱缺血lOmin時，可見左室LVSP及LVDP出現(xiàn)一定程度的降低，但仍達(dá)第一

11、組的80％左右，雖然有心肌纖維少量扭曲斷裂改變，但沒有細(xì)胞質(zhì)濃縮，無細(xì)胞灶性壞死，線粒體中未見明顯空泡變性，損傷屬可逆性變化。熱缺血15min組心臟收縮功能明顯下降，線粒體腫脹，嵴減少明顯，切水腫嚴(yán)重，多出空泡形成，核染色質(zhì)一部分溶解，剩余部分呈團(tuán)塊狀。
　　 評價左心室功能變化的各項指標(biāo)中LVSP和+dp/dt max是最常用的心室收縮功能指標(biāo)，LVEDP，-dp/dt max及T值則是最常用的心室舒張功能指標(biāo)。Dreyer研

12、究表明：雖然-dp/dtmax對心肌缺血比較敏感，但它在反應(yīng)心臟舒張性能時，要受到心率、左室壓、主動脈壓、左室收縮末容積等影響，而且往往過高估計心肌舒張性能直接受損的程度；等容舒張期心室內(nèi)壓下降的時間常數(shù)T值不依賴舒張應(yīng)力和舒張末肌纖維長度，但對有影響舒張過程的因素均較敏感，被認(rèn)為是評價左室舒張功能較準(zhǔn)確的指標(biāo)。
　　 本試驗中停跳于高鉀的心臟在熱缺血5～lOmin內(nèi)，心肌組織缺血損傷隨時間的延長稍有加重，但左室功能未見明顯減退