心臟再灌注損傷的功能、形態(tài)和代謝

　　近年來研究再灌注損傷已從動物實驗進人臨床研究，特別是臨床運用血管造影術、開心手術和心臟移植等打開了再灌注損傷臨床研究的領域：

　　1、對心電活動的影響：心肌細胞急性缺血時的電生理改變主要有靜息電位降低，動作電位上升的速度變慢，時值縮短，興奮性和傳導性降低，一些快反應細胞轉變?yōu)槁磻毎?。在心電圖上則表現(xiàn)為缺血心肌對應部位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段高度恢復到原水平，Q波很快出現(xiàn)，并常常出現(xiàn)心律失常。一般認為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。心肌缺血后對激動的傳導時間延長，心電活動出現(xiàn)碎裂，自律性增強，均為心律失常創(chuàng)造了條件。再灌注后心臟由竇性心律轉變?yōu)樾氖翌潉樱蛴墒倚孕膭舆^速轉變?yōu)槭翌?，這是由規(guī)律、迅速、反復的室性異位活動的結果。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%，人冠狀動脈內用鏈激酶作溶栓治療后，其心律失常發(fā)生率可高達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制與缺血心肌與正常心肌之間傳導性和不應期差異，導致興奮折返有關;也與α受體對兒茶酚胺反應性增強、自律性升高及致顫閾值降低有關。大量鉀外逸，大量代謝產(chǎn)物蓄積，氧自由基攻擊導致的膜脂質過氧化，這也是心律失常發(fā)生的主要機制。

　　2、再灌注對心功能的影響：短期缺血再灌注心功能可得到恢復，若阻斷冠脈1小時后再灌注，血液動力學常常進一步惡化，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)嚴重心律不齊(室顫)后，±dp/dt可降到零。目前臨床運用超聲心動技術，結合彩色多普勒，可直接觀察患者再灌注對心肌收縮力的影響。

　　近年來焦點集中在研究“遲呆”心肌(stunnedmyocardium)，當短期缺血早期恢復灌注時，雖然能預防心肌梗死，但心肌收縮功能不能迅速恢復，在較長一段時間內(數(shù)天到數(shù)周)，心肌收縮功能低下，甚至處于無功能狀態(tài)(nonfunctionstate)。

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

　　除了心功能低下外，還發(fā)現(xiàn)冠狀血管在再灌后4小時對腺苷類擴血管物質的反應明顯降低，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”的可能性機制與毛細血管被白細胞堵塞、血管平滑肌反應性降低、心肌間質水腫以及內皮細胞功能障礙，產(chǎn)生前列環(huán)素和內皮細胞源性舒張因子減少有關。

　　持久的心肌缺血的(冠脈阻斷2小時以上)后再灌注，則收縮功能的異常成為不可逆。心功能和血流動力學則進一步惡化。

　　3、再灌注對心肌代謝的影響：短時間的缺血再灌注，可使心肌代謝迅速改善并恢復正常，但缺血時間較長后再灌注反而使心肌代謝障礙更為嚴重，ATP/ADP的比值進一步降低，ATP和CP含量迅速下降，氧化磷酸化障礙，線粒體不再對ADP反應。特別是當線粒體內鈣的高度聚積后，導致不可逆性損傷。如缺血阻斷1小時以上再灌注使受損細胞內ATP和總核酸含量以及ATP/ADP比值進一步降低，并使冠狀竇血液中肌酸磷酸激酶、谷草轉氨酶和乳酸脫氫酶濃度急劇增高。

　　4、再灌注對心肌超微結構的影響：冠脈阻斷40分鐘，缺血區(qū)心肌水電解質含量與非缺血區(qū)相似，但再灌注2分鐘后，就會出現(xiàn)細胞內水、Na+、Cl―和Ca2+含量明顯增加，電鏡觀察到細胞水腫，細胞膜損傷加重，細胞攣縮加重，某些線粒體嵴破裂消失，線粒體內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，壞死組織內有明顯的出血。

　　再灌注也可使毛細血管內皮細胞腫脹加重，胞漿形成突起物伸向管腔，內質網(wǎng)擴張成大小不一的空泡，引起管腔變窄，甚至阻塞，同時血小板、白細胞聚集與阻塞。上述變化使心肌恢復灌流后，仍可使部分心肌得不到血液供應，出現(xiàn)無復流現(xiàn)象。這些不可逆改變在心內膜下更易發(fā)生。

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