停灌与再灌注时间对心肌缺血再灌注损伤程度的影响研究
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30中国处方药 第18卷 第4期·综述·心肌缺血指心脏血流灌注减少,心脏供氧不足,心肌能量代谢异常,无法支持心脏正常工作。
随着人们生活方式的变化,我国心肌缺血患病率逐渐升高,且呈现出年轻化趋势,严重威胁患者生命健康[1]。
再灌注是治疗心肌缺血的重要方式,可恢复心脏缺血区域血流,但部分缺血的心肌细胞出现功能异常,甚至死亡,形成心肌缺血再灌注损伤。
部分研究认为心肌缺血再灌注损伤可能与氧自由基生成、细胞内钙离子过载、炎症反应等有关[2-3],但具体机制仍有待探究。
同时,需了解心肌缺血再灌注损伤的治疗策略,以指导临床治疗。
故本文以心肌缺血再灌注损伤的发生机制、治疗策略为主作一综述,报告如下。
1发生机制心肌缺血再灌注损伤的发生可能为多种机制作用所致,如炎性反应、氧化应激、线粒体膜通透性转换孔开放、细胞内钙超载、生理pH值快速恢复等。
1.1炎性反应急性心肌梗死早期,中性粒细胞受中性粒细胞趋化物吸引,进入梗死区域,24 h内中性粒细胞迁移至心肌组织。
中性粒细胞可造成血管阻塞,加快氧自由基释放、酶降解。
实验研究发现,心肌缺血再灌注过程中,通过抑制中性粒细胞,可缩小心肌梗死面积[4]。
但临床上,抑制中性粒细胞无法缩小心肌缺血再灌注患者心肌梗死面积。
产生上述研究差异的具体机制不明。
1.2氧化应激心肌缺血再灌注刚开始时,会产生氧化应激反应,介导心肌细胞死亡、心肌损伤。
实验研究发现,急性心肌梗死后,氧自由基清除能力下降,而恢复供氧、供血后,短时间氧自由基大量生成[5]。
氧自由基可引起脂质过氧化,损伤膜磷脂,破坏心肌细胞膜,还会阻碍线粒体氧化磷酸化,影响能量合成,灭活NO,导致中性粒细胞粘附于血管壁。
此外,氧自由基加快中性粒细胞趋心肌缺血再灌注损伤的研究进展张凯(天津市滨海新区大港医院心血管内科,天津 300270)【摘要】再灌注是治疗心肌缺血的常用方法,可有效挽救患者生命,但会对心肌组织造成损伤。
因此,了解心肌缺血再灌注损伤的发生机制,寻找方法减轻再灌注损伤是心血管内科研究的重要内容。
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。
接着布朗沃尔德教授在1985年提出了这样一个观点:心肌再灌注是一把双刃剑,既可以损伤心肌也能保护心肌。
·297·心肌缺血再灌注损伤及药物治疗研究进展吴 玉 邓小红 绵阳市人民医院 四川绵阳 621000摘 要:心肌缺血在治疗过程中可能会出现再灌注损伤,在损伤程度逐渐加重情况下,梗死面积会有所增大,这种现象发生与氧自由基增加、钙超载以及炎症反应之间联系紧密。
随着此病治疗技术的不断提高,针对缺血再灌注阶段展开治已经周围治疗心肌缺血重点,并药物研究也是应重点关注的问题。
关键词:心肌缺血 再灌注损伤 药物治疗心肌缺血近几年发病率呈现逐年上升趋势,发病原因为多种因素造成的冠状动脉在血流量方面有所减低,造成心肌血液在供应过程中受到阻碍,代谢产物未能得到有效清除,营养物整体供应存在不足,最终使心肌细胞被损伤,甚至是出现死亡问题。
一般情况下,再灌注能够使受损心肌结构得到恢复,促进心脏功能改善,但是也可能会造成损伤加重,出现大面积梗死情况,也就是再灌注损伤[1]。
1钙超载钙离子属于细胞中的信使,能够发挥促进细胞分裂、增殖、能量代谢作用,人体处于正常状态时,细胞外部钙离子实际数量为细胞的内部钙离子几万倍,能够使细胞正常功能得以维持,钙离子超载为细胞中的钙离子出现过度积蓄的情况。
一旦其出现超载问题,线粒体膜会开放通透性转换孔,并且出现ATP消耗量增大等多种问题,钙超载情况下会引发MIRI[2]。
心肌缺血问题发生时,心肌膜会出现结构损伤,相应的钙离子体现出的通透性也会有所增加,细胞外部钙离子会以浓度梯度形式进入到细胞中,导致钙超载出现。
同时钙超载也可能和钙离子以及钠离子的交换逆转相关。
正常状态下,钙离子以及钠离子交换蛋白会将细胞中钙离子向细胞外运输,肌浆网、NXC等能够对正常钙浓度进行维持,在出现心肌缺血时,ATP实际生成含量会有所减少,并且钠泵活性有所下降,细胞当中的钙离子在浓度上上升明显。
再灌注过程中,细胞外部PH值会快速恢复。
使用药物时可以使用NCT,NCT属于双向转运蛋白,由一个钙离子和三个钠离子构成,能够使细胞内部钙离子向细胞外部转移,心肌缺血情况下,细胞胞浆会出现内酸中毒,进而对NHE产生刺激,细胞中的钠离子在浓度上会有所升高,进而使NCT出现反向运转,造成细胞内部出现钙超载问题[3]。
• 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MIRIMIRI 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]。
心肌缺血-再灌注损伤大鼠心电图变化机制的研究王彦;赵英男;邹丽琳;许莹平;王冬梅;赵赫男【摘要】[目的]探讨大鼠心肌缺血再灌注损伤过程中,氧自由基及心肌细胞凋亡与缺血再灌注性心律失常的关系.[方法]建立大鼠心肌缺血-再灌注模型,对比缺血期与再灌注期的心律失常发生率及平均持续时间、ST段改变、心肌丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量及超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活力、心肌细胞凋亡情况.[结果]缺血期房室传导阻滞、室性早搏及室速的发生率分别为7.5%、15%及10%;再灌注后分别为30%、67.5%及32.5%,与缺血期相比,再灌注后上述指标均明显增高.室速的平均发作时间由缺血期的(40±14)s上升到(495±103)s(P<0.01);再灌注后室颤平均持续时间为(198±22)s.再灌注后心肌MDA含量高于缺血组(P<0.01),且有逐渐递增趋势;心肌SOD活力较缺血组降低(P<0.01),再灌注120 min后下降趋缓.再灌注组心肌细胞凋亡明显高于缺血组(P<0.05).缺血再灌注损伤过程中,心律失常发生率与SOD活力变化呈负相关,与MDA值变化及心肌细胞凋亡变化均呈正相关.[结论]氧自由基及心肌细胞凋亡很可能是造成心肌缺血再灌注后心律失常的重要因素.【期刊名称】《大连医科大学学报》【年(卷),期】2010(032)002【总页数】6页(P160-165)【关键词】心肌缺血再灌注;心肌凋亡;心电图;氧自由基;再灌注性心律失常【作者】王彦;赵英男;邹丽琳;许莹平;王冬梅;赵赫男【作者单位】大连医科大学附属第二医院,实验中心,辽宁,大连,116027;黑龙江省疾病预防控制中心,黑龙江,哈尔滨,150023;大连医科大学,临床医学2005级7年制,辽宁大连116044;大连医科大学,临床医学2005级7年制,辽宁大连116044;大连医科大学,机能学实验室,辽宁,大连,116044;大连医科大学,病理生理学教研室,辽宁,大连,116044【正文语种】中文【中图分类】R544.1急性缺血心肌的血流得以恢复后出现的心律失常被称为缺血再灌注性心律失常(reperfusion arrhythmia,RA)。
血管再灌注实验报告1. 引言血管再灌注(Ischemia-reperfusion, I/R) 是指血液供应阻断后再恢复供应。
血管再灌注实验常被用于研究心脏、肝脏、肾脏等器官缺血再灌注损伤的机制和治疗方法。
本实验旨在通过建立小鼠心肌缺血再灌注模型,观察心肌组织的损伤程度,探讨可能的保护措施。
2. 材料与方法2.1 实验动物雄性C57BL/6小鼠,体重22-26g,年龄8-10周。
2.2 实验组织心脏组织。
2.3 实验设计将实验动物随机分为以下组别:- 对照组(Sham):动物接受手术操作,但没有缺血再灌注处理。
- 缺血再灌注组(I/R):动物在缺血30分钟后再进行1小时的再灌注。
- 预处理组(PreC):在缺血前15分钟,给予预处理药物。
2.4 缺血再灌注模型建立1. 手术动物采用深度麻醉并固定在手术台上。
2. 通过胸骨处切口,暴露心脏。
3. 用缝线将冠状动脉结扎。
4. 结扎30分钟后,解开缝线并进行1小时的再灌注。
5. 收集心肌组织样本。
2.5 组织损伤评价方法1. 心脏组织样本定量化。
2. 彩色素沉淀法(TTC staining) 观察心脏梗死面积。
3. 光镜下观察组织结构。
2.6 统计分析采用统计学软件进行数据的描述性分析,并使用方差分析(ANOVA) 进行组间比较,p < 0.05认为差异有统计学意义。
3. 结果3.1 心脏梗死面积变化通过TTC染色观察心脏梗死面积的变化,在I/R组中心脏梗死面积显著增加(p < 0.05),而在预处理组中心脏梗死面积较小,差异有统计学意义。
3.2 组织结构观察使用光镜观察心肌组织结构变化,发现I/R组心肌细胞出现明显的坏死和水肿,而预处理组心肌细胞结构相对完整,坏死和水肿程度明显减轻。
4. 讨论本实验通过建立小鼠心肌缺血再灌注模型,观察心肌组织的损伤程度。
结果表明,缺血再灌注会导致心肌梗死面积增加和心肌组织结构损伤。
然而,在预处理组中给予药物处理后,心肌梗死面积减小,心肌组织结构保持较好。
心肌缺血再灌注损伤的研究新进展心肌缺血再灌注损伤是指心肌在短暂缺血后重新获得血液供应时,反而加重心肌损伤的过程。
近年来,随着相关研究的深入,人们对心肌缺血再灌注损伤的认识不断加深,也为寻求有效的治疗方法提供了新的思路。
在以往的研究中,心肌缺血再灌注损伤的机制主要包括氧化应激、钙离子超载、炎症反应等。
其中,氧化应激是最为重要的一个环节,自由基的过度产生和清除失衡会导致心肌细胞的进一步损伤。
另一方面,钙离子超载也会导致心肌细胞死亡,而在再灌注过程中炎症反应的加剧也会加重心肌损伤。
针对这些机制,临床上已经开展了一系列治疗措施,如缺血预处理、远程缺血预处理、药物干预等。
其中,缺血预处理和远程缺血预处理可以有效地减少心肌细胞的死亡,而药物干预则可以通过调节炎症反应、清除自由基等方式减轻心肌损伤。
随着研究的不断推进,干细胞修复和新技术的应用为心肌缺血再灌注损伤的治疗提供了新的可能性。
干细胞修复是指利用干细胞的分化能力,将干细胞移植到受损的心肌组织中,以替代受损的心肌细胞。
新技术的应用则包括基因治疗、细胞治疗、纳米技术等,这些技术可以更加精准地调控细胞的生长和分化,为心肌损伤的治疗提供了新的途径。
尽管已经取得了一定的研究成果,但是心肌缺血再灌注损伤的治疗仍然面临许多挑战。
如何确保干细胞在心肌组织中的生长和分化是一个亟待解决的问题。
新技术的应用尚处于初步阶段,其长期效果和安全性需要进一步验证。
如何在临床实践中将这些治疗方法与传统的冠心病治疗方法相结合,以提高患者的生存率和生活质量,也是未来研究的重要方向。
心肌缺血再灌注损伤的研究新进展为冠心病的治疗提供了新的思路和方法。
然而,仍需要更多的研究来明确其机制和治疗方法。
通过深入探讨心肌缺血再灌注损伤的机制,我们可以更精准地制定出有效的治疗方案。
同时,随着新技术的不断发展,相信未来会有更多创新的治疗方法问世,为心肌缺血再灌注损伤患者带来希望。
在未来的研究中,我们还需要以下几个方面:深入探讨干细胞修复和新技术治疗心肌缺血再灌注损伤的机制,以期发现更为有效的治疗方法。
·1310· E-mail:zgqkyx@·论著·停灌与再灌注时间对心肌缺血再灌注损伤程度的影响研究杨天睿,苗云波*,张彤,段靳岚,朱滢,穆宁晖,余锦雯【摘要】 目的 探讨停灌时间、再灌注时间对心肌缺血再灌注损伤程度的影响,为防止缺血再灌注损伤的发生或减轻其损伤程度提供依据。
方法 2015年9月—2017年5月,选取健康成年雄性实验树鼩,采用随机数字表法分为5组,保证每组采用Langendorff离体心脏灌注系统成功建立心肌缺血再灌注损伤模型10只。
A组稳定灌注30 min后取5只实验树鼩观察心肌梗死面积,其余继续灌注直至90 min。
B组稳定灌注30 min,停灌15 min,再灌注30 min。
C组稳定灌注30 min,停灌15 min,再灌注60 min。
D组稳定灌注30 min,停灌30 min,再灌注30 min。
E组稳定灌注30 min,停灌30 min,再灌注60 min。
B~E组分别在停灌后取5只实验树鼩观察心肌梗死面积,其余继续再灌注。
灌注结束,沿心脏冠状面切片,计算梗死面积。
取灌注液、心肌组织,检测丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)水平。
结果 A组、D组、E组停灌与再灌注后实验树鼩心肌梗死面积比较,差异无统计学意义(P>0.05);B组、C组再灌注后实验树鼩心肌梗死面积较停灌后增加(P<0.05)。
B~E组再灌注后心肌梗死面积大于A组,D、E组心肌梗死面积大于B、C组(P<0.05)。
双因素方差分析显示,停灌时间对灌注液、心肌组织的ALT、AST,以及对灌注液CK-MB、LDH的主效应显著,而再灌注时间对灌注液、心肌组织的ALT、AST、CK-MB、LDH的主效应均显著(P<0.05)。
结论 缺血时间和再灌注时间是影响心肌缺血再灌注损伤程度的关键因素,其中以再灌注时间更为重要。
【关键词】 心肌再灌注损伤;停灌时间;再灌注时间【中图分类号】 R 542.2 【文献标识码】 A DOI:10.3969/j.issn.1007-9572.2018.11.010杨天睿,苗云波,张彤,等.停灌与再灌注时间对心肌缺血再灌注损伤程度的影响研究[J].中国全科医学,2018,21(11):1310-1314.[].YANG T R,MIAO Y B,ZHANG T,et al.Effect of suspension time and reperfusion time on myocardial ischemia-reperfusion injury[J].Chinese General Practice,2018,21(11):1310-1314.Effect of Suspension Time and Reperfusion Time on Myocardial Ischemia-reperfusion Injury YANG Tian-rui,MIAOYun-bo*,ZHANG Tong,DUAN Jin-lan,ZHU Ying,MU Ning-hui,YU Jin-wenDepartment of Geriatrics,the First People's Hospital of Yunnan Province,Kunming 650032,China*Corresponding author:MIAO Yun-bo,Chief physician;E-mail:miaoyunbo6666@【Abstract】 Objective To investigate the effect of suspension time and perfusion time on myocardial ischemia-reperfusion injury,in order to provide experimental evidence for the prevention or reduction of ischemia-reperfusion injury. Methods This study was conducted between September 2015 and May 2017.Healthy adult male tree shrews were dividedinto five groups by random number table,and there were 10 tree shrews in each group,which were successfully established myocardial ischemia-reperfusion injury models through Langendorff technique.Treatment in group A was stable perfusion for30 min,and 5 tree shrews were uesd to observed infarction areas,and the others were continue perfusing for 60 min.In groupB,treatment included stable perfusion for 30 min,suspension for 15 min and reperfusion for 30 min;in group C,treatmentwas stable perfusion for 30 min,suspension for 15 min and reperfusion for 60 min.In group D,stable perfusion,suspension and reperfusion were undertaken for 30,30 and 30 min,respectively;in group E,stable perfusion,suspension and reperfusionwere undertaken for 30,30 and 60 min,respectively.In B-E groups,5 tree shrews were uesd to observed infarction areas after suspension,and the others were continue reperfusing.The infarction area was calculated based on heart coronal sections.Perfusionfluid and myocardial tissues were obtained to determine the levels of alanine aminotransferase(ALT),aspartate transaminase (AST),creatine kinase-MB(CK-MB) and lactate dehydrogenase(LDH).Results There was no statistically significant基金项目:云南省内设研究机构老年病防治研究中心立项课题(2016NS203);云南省卫计委医学后备人才培养计划(H-201615);云南省应用基础研究〔昆医联合专项,2017FE468(-112)〕;云南省应用基础研究〔昆医联合专项,2017FE467(-109)〕650032云南省昆明市,云南省第一人民医院老年病科*通信作者:苗云波,主任医师;E-mail:miaoyunbo6666@·1311· E-mail:zgqkyx@ 缺血性心脏病严重威胁人类健康,且发病年龄呈现日益年轻化的趋势。
心肌缺血重新恢复血流供应后,反而会造成心肌超微结构、功能、代谢及电生理方面的进一步损害,甚至是不可逆损伤,继而出现严重的心律失常和心功能不全,严重者可导致死亡,即出现心肌缺血再灌注损伤[1]。
缺血与再灌注时间是再灌注损伤的重要影响因素,了解其对缺血再灌注损伤的影响程度有着重要意义。
本研究运用Langendorff 离体心脏灌注系统建立实验树鼩心肌缺血再灌注模型,分别采用不同的停灌和再灌注时间进行干预,通过寻找组间心肌酶学及切片梗死面积的差异来源,分析缺血、再灌注时间及其交互作用对再灌注损伤的影响程度。
1 材料与方法1.1 实验动物 2015年9月—2017年5月,选取健康成年雄性滇西亚种实验树鼩60只,4~6个月龄,体质量120~150 g。
实验动物由中国医学科学院医学生物学研究所树鼩种质资源中心提供,动物许可证:滇发驯繁(92-29)号,合格证:SCXK(滇)K 2015-0002。
术前禁食过夜,自由饮水。
本研究经云南省第一人民医院伦理委员会批准。
1.2 设备与器材 Langendorff 离体心脏灌注系统(型号:PowerLab,生产商:ADInstruments)是研究小鼠、大鼠、豚鼠、树鼩等动物心脏的理想工具,该系统具有恒定流量或恒定压力两种模式,实现冠状动脉流量监控,同时温控控制精确恒定,可记录和分析各种心血管参数。
1.3 造模方法 实验树鼩水合氯醛(1 ml/只)腹腔麻醉,经腹腔肝素化(普通肝素1 000 U/只)抗凝。
迅速开胸分离心脏,在主动脉根部快速将主动脉与其他血管一并剪断后取出心脏,立即放人0~4 ℃的K-H 液中,排出残留血液,尽快将心脏移至Langendorff 离体灌注系统装置上。
主动脉逆行插管,同时放置球囊进入左心室后,用K-H 液(pH 为7.35~7.45)灌注,恒温(37 ℃)恒压(60 mm Hg,1 mm Hg=0.133 kPa),冠状动脉流量为6~12 ml/min,将肺动脉根部剪开以保证冠状动脉回流通畅,灌注液用量筒计时收集,以代表冠状动脉流量。
K-H 液成分为NaCl 6.92 g/L、KCl 0.35 g/L、KH 2PO 4 1.2 ml/L、NaHCO 32.1 g/L、MgSO 4 0.296 g/L、葡萄糖2 g/L、CaCl 2 0.28 g/L、乙二胺四乙酸(EDTA) 0.187 g/L。
盐酸调节溶液酸碱度。
灌注全程K-H 液用95% O 2和5% CO 2混合气平衡。
在右心房及心尖部放置记录电极,连接多导电生理仪,全程记录灌注心脏的心电情况。
采用随机数字表法,将实验树鼩分为5组,保证每组10只实验树鼩成功构建体外Langendorff 心脏模型。