缺血再灌注组心肌线粒体肿胀，变球形，嵴消失，肌浆网扩张，肌纤维挛缩明显。附１：电镜照片
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附２：免疫组化照片
假手术组ＴＵＮＥＬ阳性心肌细胞（阳性细胞胞核染成棕褐色×４００倍）
缺血预处理组ＴＵＮＥＬ阳性心肌细胞
（Ｘ４００倍）缺血再灌注组ＴＵＮＥＬ阳性心肌细胞
（×４００倍１
ＰＮＳ预处理组ＴＬｒＮＥＬ阳性心肌细胞
（ｘ４００倍）
围术期心肌缺血的监测和治疗 围术期心肌缺血是手术治疗中的严重并发症之一，心肌缺血可引起心脏功能的显著变化，并诱发一系列严重事件，如心肌梗死、心律失常、肺水肿，甚至死亡。对围术期心肌缺血的评估、预防和有效的诊疗，是减少心脏意外和并发症的关键，有助于病人近期康复和远期的预后。 一、心肌缺血的代谢与生理机制 冠脉供血量不能满足心肌对能量的需要时即发生心肌缺血。因此心肌缺血既可发生在冠脉供血量明显减少时，也可发生在心肌对能量的需要明显增加时。心肌缺血时不仅有心肌组织缺氧,并且不能把具有潜在毒性的代谢产物移走,因而同时有乳酸,二氧化碳和氢离子的堆积。此外，血流恢复可能进一步加重损伤的程度（再灌注）。 正常情况下，心肌完全依赖碳于有氧代谢，其细胞内氧与ATP 量很少，脂肪酸是心肌氧化磷酸化作用的主要供能方式，其它底物包括葡萄糖、氨基酸、丙酮酸和乳酸。一旦发生心肌缺血，心肌迅速从有氧代谢转为无氧代谢，从而产生大量乳酸。 冠脉堵塞后，在不到1分钟内即有K＋从缺血细胞外移，细胞外K＋浓度升高。心肌细胞内K＋的丢失导致心肌细胞膜极化的改变和心电图ST段的异常，并成为心肌缺血早期室性心律失常的基础。 钙稳态是维持正常心功能的关键因素，钙稳态失调是心肌细胞损伤的重要发病因素。缺血心肌细胞内钙离子的增加是缺血心肌发生挛缩的原因。 心肌缺血时上述代谢变化导致进行性膜功能改变和离子稳态失调，早期膜功能变化的特点是离子泵和离子通道一个个相继发生障碍，最早是钾离子从缺血心肌细胞外流，此现象出现在Na＋－K＋－ATP酶功能障碍以前，当ATP减少到一定程度时，Na＋－K＋－ATP酶功能发生明显障碍，于是Cl－和水在细胞内大量积聚，K＋进一步丢失，细胞丧失了调节自身容积的能力，于是发生细胞内水肿。随着缺血加重，离子泵转运失调，大量钙离子进入细胞内并激活磷脂酸和脂肪酶，而使细胞膜结构损坏及细胞解体，出现不可逆变化。 在力学方面方面，急性心肌缺血可影响心脏的收缩与舒张功能。舒张功能障碍往往早于收缩功能的变化。心肌缺血对心室顺应性的即刻影响与缺血的病因学有关。氧供下降开始时伴有心室顺应性增加，而氧需增加与心室顺应性即刻显著下降有关（即心室变成僵硬）。心室需要较高的充盈压（LVEDP），以维持一定的每搏量。此时病人可能表现出室壁运动异常，心律失常和传导阻滞。如果冠脉血流下降80%，则可引起心室收缩无力；冠脉血流下降95%，则出现心室动力障碍。心肌缺血严重时，LVEDP升高可引起肺水肿。缺血心肌可呈不可逆性损伤（梗死）或立即恢复，同时还有其它的生理途径，短暂性严重心肌缺血后，心肌收缩功能可逐渐恢复即心肌顿抑；而慢性严重缺血可引起心脏收缩作功下降如慢性室壁运动异常即心肌冬眠。 稳定性缺血综合征可能是在冠状动脉固定斑块的基础上发生氧需增加。而一般认为，不稳定性缺血综合征是斑块破裂伴局部栓塞与局部血管反应，结果使处于临界的冠状血管氧供间断性降低。CAD或高血压病人内皮细胞功能受损，从而导致血管收缩加剧。左室肥厚病人在这
心肌缺血再灌注损伤的发生机制和防治研究进展 1 9 6 0年J e n n i n g s等，第一次提出心肌缺血再灌注损伤的概念，证实再灌注会引起心肌超微结构不可逆坏死，并逐渐引起医学界的高度重视。缺血心肌恢复再灌注后，病情反而恶化，引起超微结构、功能、代谢及电生理方面发生进一步的损伤，是由于在缺血损伤的基础上再次引起的损伤，因此称为缺血．再灌注损伤( i s e h e m i a — r e p e r f u s i o n i n j u r y ，I R I ) k 2 J 。临床上表现为闭塞的冠状动脉再通、梗死区血液灌流重建后一段时间内，有的病例发生血压骤降、心功能不全、心律失常甚至猝死等一系列病情反而恶化的现象。因此， I R I 的发生机制与防治越来越引起人们的关注，并一直试图寻找能对 I R I 产生确切保护作用的药物。现就 I R I的发生机制和防治的研究进展作一综述。 1 . 心肌缺血再灌注损伤的发生机制 目前，缺血再灌注损伤发生的机制尚未完全阐明，研究表明自由基、钙超载、心肌纤维能量代谢障碍、中性粒细胞、血管内皮细胞、细胞黏附分子与细胞凋亡等均可能参与缺血再灌注损伤。 1 ． 1 氧自由基( F R) 生成正常细胞内有自由基清除剂超氧化物歧化酶( S O D)，使氧自由基转变为过氧化氢，后者又通过触酶及谷胱甘肽过氧化物酶的作用还原为水和分子氧，故小量氧自由基不造成损伤。再灌注时产生的大量氧自由基不能被清除，其中包括非脂质氧自由基和脂质氧自由基，如超氧阴离子、羟自由基、过氧化氢等。缺血再灌注后，它可与各种细胞成分，如膜磷脂、蛋白质、核酸等发生反应，造成细胞结构损伤和功能代谢障碍。C a s t e d o 等在动物实验中发现，再灌注后细胞内膜脂质过氧化增强，形成多种生物活性物质，如血栓素、前列腺素等，促进再灌注损伤。 1 9 8 6年,M u r r y等，首次在犬缺血／再灌注模型实验中发现反复短暂缺血发作可使心肌在随后持续性缺血中得到保护，从而提出了缺血预适应( I P C) 心脏保护的概念，为缺血心肌的保护及其机制探讨开辟了崭新的领域。自由基可能参与了预适应保护的触发机制。Z h o n g等证明预适应过程中产生的低浓度自由基对延迟心肌缺血再灌注损伤有保护作用。冉擘力等从细胞水平证明早期产生的氧自由基能诱导延迟保护作用产生，其机制可能是通过早期氧化反应一方面改变S O D形态结构而提高酶的活性，诱导延迟相S O D合成增加，另一方面诱导热休克蛋白信使核糖核酸转录和持续合成，保护心肌细胞对抗细胞外氧自由基的损伤；氧化氮合酶( N O S ) 产生的一氧化氮能有效对抗氧自由基的损害，延迟期心肌 N O S活性增加。延迟保护作用增强，其机制可能是氧自由基诱导了后期 N O S信使核糖核酸转录和合成增加，因为在缺血等应激状态下，氧化氮能够调控心脏基因的表达。总之，热休克蛋白、抗氧化酶和 N O S等不是孤立地对抗氧自由基损伤，而是有机地结合起来发挥作用。 1 ． 2 钙超载。生理状态下，胞浆内钙浓度约为 l 0-7 m o l ／ L ，而细胞外及胞浆内的钙储存系统( 如内质网和线粒体) 中钙浓度为1 0 -3m o l ／L 。正常状态下，细胞通过一系列转运机制可以保持这种巨大的浓度梯度，以维持细胞内低钙状态。但是再灌注后，钙离子向线粒体转移，导致线粒体功能障碍；钙离子浓度升高，可激活多种酶( 如激活膜磷脂酶 A ， )同时促使心
心肌缺血再灌注损伤介绍和实验设计 Ⅰ.心肌缺血再灌注损伤： 它是指缺血心肌组织恢复血流灌注时，导致再灌注区心肌细胞及局部血管网显著的病理生理变化，这些变化共同作用可促使进一步的组织损伤。那这里的关键词就是缺血心肌组织。那为什么会产生缺血的心肌组织呢？这就与临床上的疾病有关了。一些心脏疾病，比如急性心肌梗死、冠心病等他们会使心脏发生缺血的症状，其基本的生理过程就是心肌缺血。 Ⅱ.心肌缺血的危害： 心肌缺血：指单位时间内的冠脉血流量减少，供给组织的氧量也减少，缺血必定存在缺氧表明缺血缺氧。心肌缺血比单纯性心肌缺氧无血流障碍要严重，因为前者除了缺氧的影响之外，缺血组织也不能获得足够的营养物质又不能及时清除各种代谢产物带来的有害影响。 一、心肌缺血的原因主要分为两种情况：1是冠脉血流量的绝对不足。这种情况是由自身疾病产生的，主要包括冠状动脉阻塞，冠状动脉痉挛。2是冠脉血流量的相对不足：包括供氧降低或耗氧增加，比如高原高空或通风不良的矿井吸入氧减少；肺通气或换气功能障碍，可致血氧含量降低红细胞数量和血红蛋白含量减少等。 二、缺血对心肌的危害主要包括以下几个方面：1是心肌收缩能力降低。2是导致心肌舒张功能降低。3是心肌组织的血流动力学发生改变，比如说血流的阻力增加等。4是心肌电生理的变化，比如说静息点位降低，传导速度减慢；室颤阈降低等。5是导致心肌形态学的改变。当然还有其他的危害，在这里就不一一列举了。 由于心肌缺血存在这么多的危害，临床上针对这一疾病采取了再灌注治疗方法，但随之而来的又是另外一个临床问题：缺血再灌注损伤。 下面具体介绍一下心肌缺血再灌注损伤。心肌缺血再灌注损伤英文缩写为MIRI，最早由詹宁斯等于1960年提出，发现其临床表现为再灌注心律失常、心肌顿抑、心肌能量代谢障碍等现象。随后又有学者在临床手术中也证实了这一观点，发现在冠脉搭桥术完成后，心肌坏死进一步加重的现象。接着布朗沃尔德教
心肌缺血预处理 第一节预处理的概述 一．预处理的概念 缺血是造成心肌细胞代谢障碍和功能异常的重要原因，严重时可引起细胞坏死。多年来人们一直认为，短暂缺血会引起心肌可逆性损伤，并使心肌难以承受再次缺血，反复多次的缺血发作可造成累积性心肌损伤甚至心肌梗死。1986年Murry等报道，短暂夹闭狗冠状动脉左旋支5 min，再灌注5 min，重复4次后，持续夹闭左旋支40 min，再灌注3 h，可使心肌梗死面积比单纯夹闭左旋支40 min，再灌注3 h组减少75％，而局部血流量并无明显变化，从而首次提出了缺血预处理(ischemic preconditioning，I-Pre-C)的概念：反复短暂缺血-再灌注可以激发自身的适应性反应，使心肌对随后发生的持续性缺血的耐受力提高，对随后长时间的缺血再灌注损伤产生明显保护作用的一种适应性机制。这一概念的提出不但更新了以往的认识，而且为缺血心肌的保护尤其是激发机体内源性抗损伤机制开辟了新思路，迅速成为心血管领域的一个研究热点。 二．预处理的特点 （一）有限记忆性若预处理与长时间缺血的间隔时间从10min延长至1～2个小时，心肌细胞将不再“记忆”它曾被预处理过，故保护作用将随之消失。 （二）双时相性预处理的保护作用在时间上呈现2个不连续的时相变化。 1．早期保护作用(early protection) 早期保护作用是短暂缺血后即刻出现的保护作用，又称经典保护反应，是延迟阶段保护作用的基础。它发生迅速，一般在预处理后2小时内发生，保护作用明显但持续时间较短，随再灌注时间延长而消失。一般而言，首次预处理后1-5 min即可显现保护效应，其持续时问因动物种属而异，兔30-60 min，猪、大鼠约60 min，狗90-120 min。早期保护作用的意义主要在于延迟了缺血心肌发生坏死的时间。例如，正常狗心肌缺血20 min 即可发生不可逆损伤，但经预处理后，需缺血40 min才出现坏死表现，这为挽救缺血心肌赢得了宝贵时间。 2．延迟保护作用(delayed protection) 指在预处理后24 h出现的保护作用。没有初始短暂阶段的保护作用，不可能发生延迟阶段的耐受。1992年Yamashita
DOI ：10.3877/cma.j.issn.1674-0793.2010.04.022 基金项目：国家自然基金资助（30872446） 作者单位：510080n 广州，中山大学附属第一医院麻醉科 近年来，利用机体自身抗损伤机制和耐受性从而提高机体自身保护能力的观点日益受到人们关注。自1986年Murry 等[1]提出心肌缺血预处理（ischemic]preconditioning ，IPC ）的概念后，后续研究表明缺血预处理是机体的一种内源性保护机制。Przyklenk 等[2]首次在犬心脏缺血模型中发现，当局部冠状动脉接受缺血预处理后，可使远离该区域的心肌组织产生缺血耐受，从而产生保护作用。据此学者们提出了缺血预处理有脏器交叉保护效应的假设，后续的研究结果支持了此假设。如Gho 等[3]证实小肠或肾脏缺血预处理可诱导心脏缺血耐受；Oxman 等[4]发现给予大鼠下肢10nmin 的短暂缺血，可对随后的心肌缺血产生保护作用。据此，学者们 提出远程缺血预处理（ remotenischemicnpreconditioning ，RIPC ）或器官间预处理（inter-organnpreconditioning ）的概念：对远离缺血部位的器官或组织行短暂缺血预处理，可对缺血部位产生保护作用。随后发现肢体、胃肠道、肠系膜或肾脏的短暂性缺血预处理可以减轻长时间心肌缺血/再灌注（ischemia/reperfusion ，I/R ）所致的心肌损伤、心律失常和代谢紊乱等。本文就肠远程缺血预处理对心肌保护作用的研究进展作一综述。 一、肠远程缺血预处理的研究 自RIPC 的概念提出后，近年来以大鼠为研究对象的实验证明肠RIPC 能从组织水平减少心肌I/R 所致 心肌梗死的面积，见表1。有研究[3，5-9]表明单次循环肠系膜上动脉夹闭 （mesentericnarterynocclusion ，MAO ）15nmin 介导的RIPC 以及随后预处理小肠的再灌注减少了心肌梗死面积。有研究表明，由多次循环MAO 介导的RIPC 同样减少心肌梗死面积[10，11]；Pateln 等[9]发现单次循环RIPC 比多次循环RIPC 更为有效。Wang 等[12]还证实即使在诱导心肌缺血24nh 后其仍有延迟相心肌保护作用。这些研究共同为MAO 介导的RIPC 效应提供了证据。研究者通常把组织学作为观察终点，而并未对髓过氧化物酶（MPO ）活性或心肌肌酸激酶水平等其 ·讲座与综述· 肠远程缺血预处理在心肌缺血/再灌注 损伤中的研究进展 温仕宏姚溪刘克玄 研究者 缺血预处理的位置诱导缺血位置模型终末点器官保护作用可能机制Gho 等[3] 肠系膜和肾心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积神经、体液因素Schoemaker 等[5] 肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积缓激肽介导和神经通路Liem 等[8] 肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积增加间质的腺苷水平；神经刺激；心肌腺苷受体的激活Patel 等[9] 肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积内源性阿片类物质Wolfrum 等[6] 肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积通过体液缓激肽途径和神经通路激活心肌PKC Wolfrum 等[7] 肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积降钙素基因相关肽Tangn 等[10] 肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积辣椒素敏感性感觉神经Xiao 等[11] 肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积辣椒素敏感性感觉神经和NOS Wang 等[12] 肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积iNOS 的作用Petrishcev 等[13] 心肌和肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积非NO 机制Vlasov 等[14] nn nn 肠系膜心脏和肠大鼠梗死面积没有心肌保护作用，只产生小肠特殊适应不是远程预处理而是直接预处理产生的NO nn nn Liem 等[15] 肠系膜心肌缺血大鼠梗死面积减少梗死面积肠系膜缺血腺苷依赖性途径Huda 等[16]肠系膜心肌缺血 大鼠梗死面积减少梗死面积基因表达的改变表1 短暂性肠系膜缺血介导RIPC 的相关研究
心肌缺血再灌注损伤机制的研究进展 摘要急性心肌梗死是临床常见急症重症，及时、有效的恢复心肌的血液灌注,挽救“濒死”的心肌是抢救成功的关键，因此探索缺血再灌注损伤的机制，减轻或防止再灌注损伤的发生，是临床的重要课题。本文综述了心肌缺血再灌注损伤发生机制研究领域的最新进展。 关键词心肌缺血再灌注；氧自由基；钙超载；中性白细胞；血管内皮细胞；一氧化氮；细胞黏附因子；细胞凋亡 急性心肌梗死（AMI）是临床常见急症重症，及时、有效的恢复心肌的血液灌注,挽救“濒死”的心肌是抢救成功的关键。探索心肌再灌注损伤(MRI)的机制，减轻或防止再灌注损伤的发生，是临床的重要课题。至今为止MRI的机制还没有完全清楚，目前主要认为与氧自由基、钙超载、活化的中性白细胞、心肌纤维能量代谢障碍、血管内皮细胞、一氧化氮、细胞黏附因子和细胞凋亡等都可能参与MRI的发病过程。[1、2] 1氧自由基与心肌缺血再灌注损伤 生理情况下，细胞内存在的抗氧化物质可以及时清除自由基，对机体并无有害影响。当组织细胞缺血、缺氧时，由于活性氧生成过多或机体抗氧化能力不足，可引起氧化应激反应，造成膜流动性与钙离子通透性增加,破坏膜结构完整性,钙跨膜内流与超负荷导致细胞损伤甚至死亡。氧化应激是缺血组织再灌注的特征之一。而且应用自由基清除剂辅酶Q10[3]可以减轻缺血再灌区细胞的损伤。 2钙超载与心肌缺血再灌注损伤 近年研究表明,细胞内Ca2+超载在心肌缺血再灌注损伤发病机制中起中心作用。钙超载可以造成线粒体功能障碍，激活磷脂酶类，使细胞膜及细胞器膜结构受到损伤。还可激活蛋白酶，促进细胞膜和结构蛋白的分解，同时促进氧自由基的生成。激活某些ATP酶和核酶，加速ATP消耗，引起染色体损伤。Ca2+超载还可引起再灌注心律失常。心肌缺血再灌注损伤的始动环节是能量代谢障碍,而直接损伤原因则是自由基,其结果导致细胞内钙超载,并形成恶性循环。钙超载
大鼠心肌缺血/再灌注损伤 【实验目的】 1.复制大鼠在体与离体心肌缺血/再灌注损伤模型； 2.观察缺血/再灌注过程中心功能的变化 【实验动物】成年Wistar 大鼠（体重200－300g） 【仪器药品】 电子天平，肾形盘，动物呼吸机，BL-420F记录装置，眼科开睑器，微血管钳，组织镊，眼科镊，组织剪，眼科剪，眼科止血钳，止血钳，动脉夹，眼科缝合针，1号及00缝合线。Langedroff灌流装置。 20%乌拉坦，1ml注射器，5ml 注射器，纱布块 实验1 在体模型 【实验步骤】 1.实验采用体重200-300ｇ健康雄性Wistar大鼠，20%乌拉坦腹腔注射麻醉（0.5ml/100g）； 2.颈胸部备皮及手术，分离气管及右侧颈总动脉 3.气管插管连接呼吸机（呼吸肌参数：潮气量9ml，呼吸比=3:2，呼吸频率55~60） 4.经右侧颈总动脉逆行插管至左心室, 再经BL-420F软件输入计算机,（一通道描记心 电，（右上黄、右下黑、左下红）二通道描记心室内压，三通道描记微分）持续监测心脏左心室内压力及心电的变化情况 5. 沿胸骨左侧剪开2，3肋骨，开睑器开胸暴露心脏；寻找冠状动脉左前降支，穿线备 用; 6.采用结扎5min后再放开5min两次,造成缺血预处置；采用结扎30mim再放开30min 复制缺血/再灌注模型； 思考题： 1.如何判定缺血模型复制成功 2.如何判定有再灌注损伤发生
实验2 离体模型 【实验步骤】 (1) 大鼠称重，腹腔注射20%乌拉坦（0.5ml/100g）麻醉，仰卧固定于鼠板，上腹部及前胸部剪毛。 (2) 舌下/阴茎背静脉注入1%肝素（0.05ml/100g）后，切开胸腹部皮肤，用剪刀横行剪开腹腔，向上剪断隔膜，沿两侧肋骨向上平行剪开，翻起前胸壁，把心脏及胸膈周围的结缔组织拨到一侧，充分暴露心脏。 (3) 用镊子提起心脏根部，暴露出主动脉和肺动脉，在距主动脉起始部0.5cm处用手术剪切断血管，迅速取出心脏至于4℃生理盐水平皿中使之停搏。 (4) 经主动脉将心脏悬挂在灌流装置上，用丝线结扎固定，打开灌流液行逆向灌流，待心脏恢复自主跳动，小心减去心脏周围附着组织。 (5)用眼科剪剪去左心耳，通过左心耳经房室瓣插入左心室一乳胶球囊，球囊连接一个内充生理盐水的导管，导管经三通管和换能器与BL-420F连接。 (6) 在BL-420F仪的监测下，通过向球囊内注入一定量的生理盐水是左心室的舒张末压调整在0~10mmHg之间。 (7)连接心电导线，心尖、右心耳和地线，一通道设置记录， (8) 预灌流10~20分钟，观察心率，二通道记录心室内压、三通道取微分记录±dp/dtmax 等心动指标，同时描记ECG，待上述各指标平衡后开始以下实验。 心肌缺血-再灌注损伤 (1) 心脏用正常灌流液预灌流15分钟后完全停灌40分钟，然后恢复灌流20分钟，观察心脏在正常，停灌初期和再灌期的心功能变化。 (2) 分别收集正常灌流时，再灌流后3分钟时的心脏冠脉流出液1ml，测定其中乳酸脱氢酶的活性。 思考题： 1.如何判定缺血模型复制成功 2.如何判定有再灌注损伤发生
缺血性心脏病是导致人类死亡的主要原因，在治疗上，早期成功恢复心肌再灌注是改善临床转归的最有效方法。但缺血心肌恢复血流的过程可造成损伤，这一现象称为心肌缺血/再灌注损伤(myocardial ischemia/reperfusion injury,MI/RI)［1 2］。而氧自由基（oxygen free radical,OFR）也是心血管疾病时诱导心肌细胞死亡的重要因素之一［3］。在正常生理条件下，细胞内存在抗氧化物质可以及时清除OFR，使自由基的生成与降解处于动态平衡，对机体无害，而在心肌缺血再灌注损伤情况下，由于OFR生成过多或机体抗氧化能力不足，引发氧化应激反应，介导心肌损伤［4 5］。本研究重点阐述OFR与心肌缺血再灌注损伤之间的关系。 1 OFR合成、清除及生物学作用 自由基（free radical）是指具有一个不配对电子的原子和原子团的总称。由氧诱发的自由基称为OFR，主要包括超氧阴离子(O-2)、过氧化氢(H2O2)和羟自由基(OH)［6］。H2O2本身并非自由基而是一种活性氧(reactive oxygen species,ROS)，但它与OFR的产生有密切关系，易接收一个电子生成羟自由基（OH）。正常情况下OH不能形成，因为OH的形成要求O-2及H2O2同时存在。当O-2及H2O2在组织中过剩, O-2及H2O2在金属离子及金属离子复合物的催化下发生Haber Weiss反应，生成氧化性更强的OH。OH是十分不稳定的氧化物，几乎与细胞内所有的有机物反应，破坏核酸、蛋白质、氨基酸和脂类化合物，从而损害细胞功能［7］。在生理情况下，氧通常是通过细胞色素氧化酶系统接收4个电子还原生成H2O，同时释放能量，但也有1%～2%的氧接收1个电子生成O-2，或再接收1个电子生成H2O2。O-2寿命极短，可通过连锁反应产生OH，H2O2能直接或间接促进细胞膜脂质过氧化。 自由基反应的扩展较广，但生物体内存在一套完整的抗氧化酶和抗氧化剂系统，可以及时清除它们，所以对机体无害。抗氧化酶包括超氧化物歧化酶（SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH PX)和过氧化氢酶(CA T)。它们存在于胞浆和线粒体中，其重要意义在于降低H2O2浓度，保护细胞不受强毒性OFR OH的损伤。抗氧化剂包括存在于细胞质的维生素E 和维生素A；细胞外液中的半胱氨酸、抗坏血酸、谷胱甘肽；存在胞浆中的还原型谷胱甘肽(GSH)和还原型病理辅酶Ⅱ(NADPH)等。在OFR清除系统功能降低或丧失,生成系统活性增强，一旦恢复组织血液供应和氧供,OFR便大量产生与急剧堆积，从而造成心肌细胞急性或慢性损伤［8］。特异靶向抑制NADPH氧化酶可以减弱心血管氧化应激［9］。 2 OFR在心肌缺血再灌注损伤中的作用及地位 目前关于心肌缺血再灌注损伤的发病机制有许多假设和报道，主要与心肌再灌注时与OFR损伤、细胞内Ca2+超载、心肌细胞能量代谢障碍［10］、微血管损伤和粒细胞浸润以及心肌细胞的凋亡等作用有关。MI/RI时OFR合成增多主要与线粒体单电子还原、黄嘌呤氧化酶形成增多、儿茶酚胺自氧化增强、细胞内钙超载以及中性粒细胞呼吸暴发等有关［11］。由于OFR产生过多以及抗氧化酶类活性下降，引发链式脂质过氧化反应，损伤细胞膜、细胞器乃至细胞核酸，导致细胞坏死凋亡。应用外源性OFR清除剂及抗氧化剂则能降低组织中OFR浓度，促进心功能恢复，表明OFR在心肌缺血再灌注损伤中起着重要作用。 3 OFR与脂质生物膜
? 文献综述 ? 63 心肌缺血再灌注损伤（myocardial ischemic reperfusion in j ury ，MIRI ）指心肌缺血恢复血流供应后，造成代谢功能障碍及结构损伤加重的现象[1]。MIRI 是临床上常见的疾病，其病理过程与冠状动脉血管形成术，冠状动脉重建术，心脏移植等术后并发症密切相关[2]。MIRI 涉及的机制复杂，尚有待更深入的研究阐述。近年来，由于电生理学、基因组学和蛋白组学等技术的应用，对MIRI 机制的研究也获得了一定的进步，其主要机制概述如下：1 氧自由基与MIRI 自由基（free radical ），又称游离基，指在外层电子轨道上具有不配对的单个电子、原子、原子团或分子的总称[3] 。由机体内氧诱发化学性质活泼的自由基称为氧自由基，包括羟自由基和超氧阴离子。生理状态下自由基存在较少，在细胞缺血时，其氧自由基清除能力下降[4]。当组织恢复血液供应时，触发氧自由基“爆增”并累积，攻击自身和周围细胞，造成损伤[5]。自由基损伤细胞膜，致其结构破坏造成心肌酶溢漏；自由基氧化破坏机体蛋白，改变蛋白酶表面结构使功能受损；自由基诱导遗传物质DNA 、RNA 断键或破损，影响核酸正常功能[6]。自由基可导致心律失常，心肌损伤，细胞凋亡等事件[7]。2 炎症反应与MIRI MIRI 发生时心脏组织内皮结构受损触发功能障碍，而中性粒细胞趋集、黏附血管内皮是炎症“级联”反应的诱发阶段[8] 。激活的中性粒细胞合成释放肿瘤坏死因子、IL-1、IL-6 等炎症介质，介导其他炎症细胞共同攻击心肌组织[9] 。此外，白细胞浸润在MIRI 中涉及的主要机制为，MIRI 使细胞膜受损和膜磷脂降解，具有很强趋化作用的白三烯等代谢产物增多，使更多白细胞循环浸润，对心肌细胞造成多次损伤。MIRI 时，心肌缺血细胞生成大量的促炎介质如补体C 5a 、LPS 、IL-8等，激活并诱导心肌细胞多种黏附如ICAM-1，ICAM-2等分子表达[10]。膜表面的黏附分子作为受体和配体介导白细胞与内皮细胞、心肌细胞的黏附，并为炎性浸润提供物质基础。3 钙超载与MIRI 由于细胞内钙浓度显著升高并造成心脏功能代谢障碍的现象称为钙超载（Ca 2+ 超载）[11] 。生理条件下，钙浓度稳态维持着正常心功能。当心肌缺血时，钠泵功能障碍，Na + 与Ca 2+ 的交换紊乱，使细胞内Ca 2+大量积累，触发线粒体功能障碍、钙泵障碍等[12]。Ca 2+超载与细胞损伤有相关性。其可引起：①减少线粒体ATP 生成。②激活钙依赖性降解酶，损伤细胞结构。③诱导自由基生成，损害心肌细胞。④促使 Ca 2+与CaM 结合，影响细胞内信号转导。⑤引起心律失常。 4 能量代谢障与MIRI MIRI 发生时，心肌细胞依赖无氧代谢途径供能，但其生成ATP 的能力有限。而ATP 的明显不足会触发一系列代谢的异常和紊乱：①依赖性ATP 的细胞膜泵活性下降，膜电位改变。②Ca 2+内流增加，激活膜磷酶导致缺血性肌挛缩，并产生氧自由基进一步损害细胞。③酸中毒，破坏细胞的生存环境。④严重阻碍ATP 的生成[13]。研究表明，能量代谢障碍可造成有关基因及蛋白表达的异常，同时细胞内的ATP 含量是触发细胞凋亡促进因素之一。5 细胞凋亡与MIRI 细胞凋亡，又称程序性细胞死亡，指由促凋亡因素触发细胞内死亡程序而发生的细胞死亡过程[14]。细胞凋亡调控着机体中细胞稳态，并摒除体内有害的细胞、无功能的细胞、突变的细胞以及受损的细胞。而过度活跃的细胞凋亡进程会加重MIRI 病情。MIRI 中的细胞凋亡的机制涉及的凋亡途径多种途径，以多方式、多水平的交叉联系，构成复杂的信号通路网络。线粒体途径、细胞因子信号转导途径、JAK-STAT 途径、LOX-1通路、MAPKs 通路等均可介导心肌MIRI 发生发展，造成的心肌细胞凋亡。提示抗凋亡作用或特异性对抗有关信号通路是治疗MIRI 的有效措施之一。6 小 结 综上所述，心肌缺血再灌注损伤（MIRI ）的发生机制涉及多因素的复杂过程，需要广大科研攻关者更全面、更深入的科学研究，积极寻求更有效的防治措施，为MIRI 造福。近年来，随着科学技术的不断发展，在基因调控、细胞凋亡、信号转导等角度的深层次研究也在逐步开展，期待对MIRI 机制研究取得重要的突破。 参考文献 [1] 赵亚玲,敖虎山.心肌缺血再灌注损伤的研究进展[J].中国循环杂 志,2011,26(5):396-398. [2] C astedo E,Segovia J,Escudero C,et a1.Ischemia-reperfusion in j ury during experimental heart transplantation. Evaluation of trimetazidine's cytoprotective effect[J].Rev Esp Cardiol. 2005,58(8):941-950. [3] C hen AF,Chen DD,Daiber A,et a1.Free radical biology of the cardiovascular system[J].Clin Sci (Lond),2012,123(2):73-91.[4] V al ko M,Leibf r itz D,Moncol J,et a1.Free radicals and antioxidants in normal physiological functions and human disease [J].Int J Biochem Cell Biol, 2007,39(1):44-84. [5] D r?ge W.Free radicals in the physiological control of cell function[J].Physiol Rev, 2002,82(1):47-95. [6] 林灼锋,李校坤,孟娟.活性氧自由基对心肌细胞损伤效应研究[J]. 心肌缺血再灌注损伤的机制研究进展 邓海英* 赖为国 （钦州市第二人民医院药剂科，广西 钦州 535099） 【摘要】冠心病严重危害人类的生命健康，主要临床表现为心绞痛或心肌梗死。心肌缺血后再获取血液供应，常会出现心律失常、梗死面积扩大、心功能低下等心肌细胞损伤现象，即心肌缺血再灌注损伤（MIRI ）。国内外研究表明MIRI 发生机制较为复杂，目前认为与再灌注后机体氧自由基攻击，炎症反应浸润，Ca 2+超载，能量代谢障碍、细胞凋亡进程等有关。现对MIRI 的机制及治疗的研究进展综述如下。本文通过归纳并总结有关MIRI 研究进展的国内外文献，对MIRI 的机制做出综述。【关键词】心肌缺血再灌注；损伤；机制 中图分类号：R542.2 文献标识码：A 文章编号：1671-8194（2013）01-0063-02 *通讯作者:E-mail: denghaiying2012@https://www.doczj.com/doc/1b3614947.html,
心肌缺血再灌注损伤采用缺血预处理和后处理的相关作用和机制研 究 目的探究缺血预处理和后处理在心肌缺血再灌注损伤时的作用及其机制。方法选取100只雄性大鼠，将其平均分为对照组、缺血再灌注组、缺血再灌注预处理组、缺血再灌注后处理组、缺血再灌注预处理和后处理组，测定血清中乳酸脱氢酶、肌酸激酶含量，估算心肌梗死的面积大小，同时检测丙二醛含量和组织髓过氧化物酶的活性。结果血清乳酸脱氢酶和肌酸激酶含量在缺血再灌注组中明显升高；丙二醛在缺血再灌注组明显升高而在缺血预处理和后处理组中含量较低；组织髓过氧化物酶在缺血再灌注组明显降低而在缺血预处理和后处理组中含量显著升高。结论缺血再灌注预处理和后处理对心肌均有保护作用，但预处理和后处理并不能协同保护，这说明预处理和后处理组之间的信号传导机制可能相同。 标签：心肌缺血再灌注；缺血预处理；缺血后处理；含量 心肌缺血损伤是由于心肌缺氧及营养成分导致心肌细胞的暂时性功能缺损或坏死[1]，而缺血再灌注造成的损伤则是由于氧和受损心肌细胞或者坏死心肌细胞的反应导致氧自由基对心肌存在损伤作用[2]。主要表现心律失常、心室收缩力下降等不良后果，给人们的生命安全带来巨大威胁。曾有报道显示，缺血预处理可以使冠状动脉在多次短暂缺血后增加心肌对之后一段时间内缺血的耐受性，它是一种内源性的保护机制[3]。而缺血后处理是指当心肌再灌注发生时，出现多次短暂的停灌、复灌，同样具有对心脏的保护作用[4]。为探究缺血预处理和后处理在心肌缺血再灌注损伤时的作用及其机制，笔者采用回顾性分析的方法，选取100只雄性大鼠，将其平均分为对照组、缺血再灌注组、缺血再灌注预处理组、缺血再灌注后处理组、缺血再灌注预处理和后处理组，现总结报道如下。 1 资料与方法 1.1 一般资料选择雄性大鼠100只（Wister大鼠），体重为（275±25）g，将其平均分成5组，分别为对照组、缺血再灌注组、缺血再灌注预处理组、缺血再灌注后处理组、缺血再灌注预处理和后处理组，编号为1～5。每组鼠的体重、年龄、身体情况均无显著差异。 1.2 药品及器材20%乌拉坦、注射器、气管插管装置、动物呼吸机、心电监护仪、手术刀、止血钳、手术剪、缝合线、弯针、1%TTC磷酸缓冲液。 1.3方法用20%的乌拉坦对大鼠进行腹腔麻醉（6mL/Kg），将麻醉好的大鼠背部固定，对大鼠进行气管插管并连接于动物呼吸机上，之后连接心电监护仪，密切监视心电图变化[5]。用手术剪剪开大鼠胸腔暴露心脏，之后小心剪开心脏包膜，在做信儿和肺动脉圆锥的中间，用穿有缝合线的弯针结扎左冠状动脉前降支，將一带有凹槽的乳胶管放置于结扎线和左冠状动脉前降支之间，使之心肌缺
心肌缺血再灌注损伤的发病机制 摘要21世纪是PCI的时代，PCI的发展与推广降低了ST段(STEMI)及非ST抬高(NSTEMI)性心肌梗死患者死亡率[1,2]、缩小了梗死的面积[3]、改善了左室的收缩功能[1,4]，但是这种不断进步发展的PCI技术却不能显现出该技术当初刚用于临床时的降低心肌梗死患者的死亡率。因为研究人员们发现，某些患者就算开通了梗死的冠状动脉相关血管支配的心肌梗死面积却没有如人所愿的大大降低，心肌梗死的面积在开通冠脉后仍然在进展。因为研究人员发现缺血期的心肌在各种因素的作用下已经发生了损伤，心肌的再灌注有可能加重了缺血期心肌的损伤程度，对细胞或者细胞器造成了新的损伤，我们称之为再灌注损伤(reperfusion injury)。本文主要此种损伤的可能发生机制进行综述。 关键词心肌再灌注损伤心肌缺血心肌梗死炎症自由基线粒体渗透性转换孔 一、心肌再灌注损伤病理生理 心肌再灌注损伤（myocardial reperfusion injury）指的是缺血的心肌组织恢复血运后可能对心肌造成的进一步损伤[2,3]。但是缺血再灌注引起的心肌损伤的确切病理生理机制仍没有研究清楚。其中一个很重要的因素就是目前所建立使用的心肌缺血-再灌注模型本身就是一个问题，因为我们知道心肌的缺血分很多种，其中最常见也是最凶险的一类便是ST段抬高型心肌梗死，现流行的线栓建模法被广泛应用，但心肌梗死的过程却没有线栓法阻断冠脉引起的心肌组织坏死及再灌注损伤如此简单，根据欧美国家的指南[4,5]，将心肌梗死分为五型，从这五种分型可以发现简单的结扎、再通冠脉造成的心肌梗死模型也不过是其中分型的一型，其它四型或者更多的类型心肌在缺血及再灌注时发生的确切变化仍然没有研究清楚的，因为我们至今没有发现哪一种干预措施可以非常有效的缩小心肌梗死后心肌坏死的进展。但是自50多年前，Jennings等[6]第一次从犬的缺血后再灌注的心脏组织中发现
严重烧伤后心肌缺血再灌注损伤预处理研究进展 发表时间：2016-02-24T16:24:13.520Z 来源：《健康世界》2015年18期作者：陈弘张文郑军[导读] 南华大学附属第一医院近年来研究严重烧伤后的心肌缺血再灌注损伤及其处理方案已成为医务工作者研究的热点之一。 南华大学附属第一医院湖南衡阳 421001 关键词：严重烧伤；心肌；缺血再灌注损伤；预处理 烧伤是日常生活中的常见疾病，严重烧伤更是常见的急危重症之一。严重烧伤发生后，人体最先发生的改变是体液在损伤部位大量渗出，这种改变导致的直接后果是全身血容量急剧减少，患者出现低血容量性休克[1]。液体复苏对于严重烧伤而言无疑是恢复血容量行之有效的方法，但是烧伤发生后出现的缺血再灌注损伤对人体的影响，及烧伤后液体复苏对心脏缺血再灌注损伤的影响是烧伤治疗临床工作中需要重视的环节之一[2]。严重烧伤后产生的各种损害因素对心脏的损害程度，也对烧伤的治疗及预后产生着重要的影响[3]。正因如此，近年来研究严重烧伤后的心肌缺血再灌注损伤及其处理方案已成为医务工作者研究的热点之一。 1.烧伤后缺血再灌注损伤对心脏的影响 严重烧伤后机体处于缺血缺氧状态，可造成人体器官的继发性损害，最先受到影响的器官是心脏。首先，在严重烧伤的早期，有效循环血量锐减对心脏产生的直接影响是冠状动脉血流量减少，导致心肌出现缺血性损伤，人体为代偿此种改变，血管加压素会代偿性分泌增多，之后将部分胃肠道血流向心脏重新分布，如若之前心肌损伤较轻，此时的血流灌注对心肌而言是有益的，如若之前心肌出现较重的损害，此时的血流灌注会对心肌造成缺血再灌注损伤[4]。其次，有效循环血量锐减对心脏产生的间接影响是，当缺血缺氧导致人体酸中毒后，细胞膜受损合并钠钾泵功能障碍，钾离子不能有效地自细胞外液转移至细胞内液，出现高钾血症，而细胞外液的高钾状态会导致心肌收缩功能降低，心排出量减少，心率减慢，反过来加重组织器官的缺血缺氧[5-6]。第三，心肌缺血缺氧发生后，心肌自身微循环也发生血流动力学改变，微血管扩张，血流缓慢，红细胞和血小板在微血管内聚集形成微血栓，受此血管影响的心肌组织出现局灶性坏死。此外，心肌组织中含有大量黄嘌呤氧化酶，它可以催化黄嘌呤生成尿酸、氢离子及过氧化阴离子，加重心肌的缺血再灌注损伤。 严重烧伤的早期，肌体的免疫系统处于预激状态，人体会释放大量的抗炎性介质，如：IL-4、IL-10、IL-11、IL-13、CSF、TGF-β、一氧化氮等，使人体对炎症反应有一定的防御能力。当缺血再灌注损伤发生后，促炎性介质的释放量远远超过了抗炎性介质的释放量，这些促炎性介质如：IL-1、花生四烯酸、PGE2等可不但抑制B淋巴细胞合成抗体，也可抑制T淋巴细胞进行有丝分裂，还可以抑制IL-2生成和表达，加重心脏及全身组织的炎性反应，使心肌损伤进一步加重。 2.远隔器官心肌缺血预处理的研究进展 近年来大量研究发现，各种原因造成心肌组织发生严重缺血缺氧损伤后，人体非心脏组织的短暂缺血对心肌组织有保护作用，这不同于以往的缺血预处理方案，其被命名为远隔器官预处理。远隔器官缺血预处理对心肌缺血再灌注损伤有明显改善作用，预处理的作用在于使心肌在发生严重损伤前，先经历数次短暂的心肌缺血，产生一系列保护因子，如：蛋白激酶C、腺苷等，增强心肌细胞对缺血缺氧的抵抗力，使心肌在之后的持续缺血中损伤减轻，也可有效预防缺血再灌注之后发生心律失常。这种短暂的缺血预处理对脏器有着广泛性的保护，其对正常心脏或发生病理损害的心脏均有保护作用。目前已知心肌细胞上有A1、A2a、A2b、A3、A4五种腺苷受体，腺苷与之结合后，可扩张冠状动脉改善心肌供血，也可有效防止血循环内微血栓的形成，还可以促进细胞膜上的钾离子通道开放，减轻高钾血症，保护心肌内皮细胞。心肌缺血预适应可分为初始阶段和延迟阶段，初始阶段一般于短暂缺血后数分钟即可产生保护作用，这种保护作用一般可持续1～3小时，而延迟阶段一般于短暂缺血后的24小时之后发挥心肌保护作用，此阶段可持续数天。缺血预处理的保护作用是有限度的，若预处理后72小时内未发生较长时间的心肌缺血，此种保护作用将消失，此外，这种限度也与动物的种属有关，一般来说，对兔的保护时续时间最短，约持续保护半小时，猪和狗的保护时间约为一小时，鼠的保护持续时间约一个半小时。要发挥心肌缺血预处理的作用，要求短暂缺血时间应大于2分钟，但不超过15分钟，若缺血时间过长会直接导致心肌局限性坏死。两次短暂缺血间隔时间太短不能达到血流再灌注的目的，间隔时间应控制在3～10分钟为宜。 综上所述，严重烧伤后的有效循环血量锐减，是烧伤继发其他脏器损害的始动因素，这种继发性脏器损害以心脏损害最为重要，若要减轻心脏损害，我们可以对患者采取各种缺血预适应，预适应方式多样，而远隔器官缺血预处理，为严重烧伤的临床综合治疗提供了新思路和新方法。 参考文献： [1]詹剑华，钱华，严济，等.影响烧伤休克发生的相关因素分析[J].中华烧伤杂志，2006，22（5）：340-342. [2]周潘宇，夏照帆.烧伤休克延迟复苏的研究进展[J].中国医药导报.2011，24（15）：5-8+10. [3]邱原刚.心肌缺血再灌注损伤的内质网应激—炎症机制及环磷酰胺的保护作用[D].浙江大学，2013. [4]潘国焰，林荣.心肌缺血/再灌注损伤保护作用机制的研究[J].医学综述，2013，19（8）：1368-1372. [5]黄磊.二十年大面积烧伤患者液体复苏治疗的回顾性分析[D].南方医科大学，2012. [6]朱辉，86例严重烧伤患者休克期补液与并发症的临床分析[D].昆明医科大学，2013. 基金项目：务必注明：湖南省科技计划项目（2013SK3117）
成人手术后疼痛处理专家共识 一、手术后疼痛及对机体的影响 （一）手术后疼痛是急性伤害性疼痛疼痛是组织损伤或潜在组织损伤所引起的不愉快感觉和情感体验。 根据疼痛的持续时间以及损伤组织的愈合时间，将疼痛划分为急性疼痛和慢性疼痛。急性疼痛持续时间通常短于一个月，常与手术创伤、组织损伤或某些疾病状态有关；慢性疼痛为持续3个月以上的疼痛。可在原发疾病或组织损伤愈合后持续存在。 手术后疼痛（Postoperative Pain）,简称术后痛，是手术后即刻发生的急性疼痛（通常持续不超过7天），其性质为伤害性疼痛，也是临床最常见和最需紧急处理的急性疼痛。术后痛如果不能在初始状态下充分被控制，可能发展为慢性疼痛（Chronic Post-surgical Pain,CPSP），其性质也可能转变为神经病理性疼痛或混合性疼痛。研究表明小至腹股沟疝修补术，大到体外循环等大手术，都可发生CPSP，其发生率高达19%~56%，持续痛达半年甚至数十年。 CPSP形成的易发因素包括：术前有长于1个月的中到重度疼痛、精神易激、抑郁、多次手术；术中或术后损伤神经；采用放疗、化疗。其中最突出的因素是术后疼痛控制不佳和精神抑郁。 （二）术后疼痛的病理生理术后疼痛是机体受到手术刺激（组织损伤）后的一种反应，包括生理、心理和行为上的一系列反应。 1、短期不利影响 （1）增加氧耗量：交感神经系统的兴奋增加全身氧耗，对缺血脏器有不良影响； （2）对心血管功能的影响：心率增快、血管收缩、心脏负荷增加、心肌耗氧量增加，冠心病患者心肌缺血及心肌梗塞的危险性增加； （3）对呼吸功能的影响：手术损伤后伤害性感受器的激活能触发多条有害脊髓反射弧，使膈神经兴奋的脊髓反射性抑制，引起术后肺功能降低，特别是上腹部和胸 部手术后；疼痛导致呼吸浅快、呼吸辅助肌僵硬致通气量减少、无法有力地咳嗽， 无法清除呼吸道分泌物，导致术后肺部并发症； （4）对胃肠运动功能的影响 （5）对泌尿系统功能的影响 （6）对骨骼肌肉系统的影响 （7）对神经内分泌系统的影响 （8）对心理情绪方面的影响 （9）睡眠障碍会产生心情和行为上的不良影响 2、长期不利影响 （1）术后疼痛控制不佳是发展为慢性疼痛的危险因素; （2）术后长期疼痛（持续1年以上）是行为改变的风险因素。 二、疼痛评估 疼痛评估是术后疼痛有效管理的重要环节。 （一）疼痛强度评分法 1、视觉模拟评分法（Visual Analogue Scales,V AS） 2、数字等级评定量表（Numerical Rating Scale, NRS） 3、语言等级评定量表（V erbal Rating Scale,VRS） 4、Wong-Baker面部表情量表（Wong-Baker Faces Pain Rating Scale） (二) 治疗效果的评估应定期评价药物或治疗方法疗效和副反应，并据此作相应调整。在疼痛治疗结束后应由患者评估满意度。