体外循环肺缺血

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【摘要】 目的 分析探讨体外循环肺缺血――再灌注损伤的防治现状。方法 通过对体外循环的概念。对肺缺血――再灌注损伤的发生原因及其条件等各方面作一阐述。结果及结论 通过对体外循环各方面的总结分析，为体外循环肺缺血――再灌注损伤的防治提供了可靠依据，值得临床继续探讨研究。

【关键词】 体外循环；肺缺血――再灌注；防治现状

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2013.11.844 文章编号：1004-7484（2013）-11-6817-01

1 体外循环的相关问题

1.1 体外循环（CPB）的概念 心脏直视手术需阻断心脏循环，切开心脏提供无血手术野进行心内操作。阻断循环期间将人体静脉血引流到体外至替代心肺的人工心肺机内，进行氧合和排出二氧化碳，然后再由血泵输回体内，维持周身循环，这种绕道心肺辅助血循环方法即为体外循环（CPB）。是用一种特殊装置暂时代替人的心脏和肺脏工作，进行血液循环及气体交换的技术。这一装置被称为人工心和人工肺，亦统称人工心肺、人工心肺装置或体外循环装置。体外循环时，静脉血经上、下腔静脉引入人工肺进行氧合并排出二氧化碳，氧合后的血液又经人工心保持一定压力泵入体内动脉系统，从而既保证了手术时安静，清晰的手术野，又保证了心脏以外其他重要脏器的供血，是心脏大血管外科发展的重要保证措施，1953年Gibbon首例应用于临床。

1.2 体外循环的构成 体外循环装置（人工心肺机）由人工心（血泵）、人工肺（氧合器）、变温器、管道、滤器、操纵台及电子仪器等部分组成。人工肺是血液经过机器停留时间较长，对血液产生影响较大的部分。人工肺通过血液与气体直接接触（鼓泡式、转碟式、滚筒式及垂屏式），或通过半渗透性膜进行气体交换，使转流后的血氧饱和度达到90%以上。人工肺有鼓泡型、血膜型及膜式肺三种类型。人工心目前最多使用滚压式泵，系中心柱连接顺时钟转动的横轴，轴外为半圆形凹槽，凹槽内置入弹性管（泵管）。变温器（Heat exchanger）变温器使在体外转流的血液降温，将低温与人工心肺机合并使用。滤器，近来已普遍采用微孔滤器，系由尼龙、绦纶、聚氨酯海绵片等制成。管道部分机体与血槽、血槽与氧合器、氧合器与动脉血泵之间，均需以管道相连接。

1.3 体外循环的目的 进行体外循环的目的是在实施心脏直视手术时，维持全身组织器官的血液供应。随着临床医学的发展，体外循环应用范围不断扩展，不仅在心脏和大血管手术、肝、肾、肺等手术中获得应用，在肿瘤治疗、心肺功能衰竭的病人的生命支持方面也取得令人瞩目的成绩，成为临床医学的一门重要技术。CPB中肺经历了缺血再灌注过程，引起炎性及内皮损害，导致肺功能损害，严重者可引起死亡。

2 肺缺血再灌注（I/R）损伤的相关问题

2.1 肺缺血再灌注（I/R）损伤的概念 肺移植、体外循环手术等，造成肺缺血然后重新灌注后，肺缺血引起的肺损伤不但没有减轻，反而加重肺损伤的现象称为肺缺血再灌注（I/R）损伤。

2.2 缺血再灌注（I/R）损伤的原因 缺血再灌注（I/R）损伤的原因主要有组织器官缺血后恢复血液供应如休克时微循环的疏通、冠状动脉痉挛的缓解、心脏骤停后心脑肺复苏等；动脉搭桥术、PTCA、溶栓疗法等血管再通术后，心脏外科体外循环术、器官移植及断肢再植等。

2.3 缺血再灌注（I/R）损伤的条件 并不是所有缺血的组织器官在血流恢复后都会发生缺血――再灌注损伤，但许多因素可影响其发生发展和严重程度，常见的原因有：缺血时间，缺血时间的长短与再灌注损伤的发生与否相关，缺血时间过短或过长都不易发生再灌注损伤；侧支循环，缺血后侧支循环容易形成者，因可缩短缺血时间和减轻缺血程度，不易发生再灌注损伤，如肺脏；需氧程度，对氧需求量高的组织器官，如心、脑等，易发生再灌注损伤；再灌注条件，一定程度的低压、低温（25℃）、低pH、低钠、低钙溶液灌流，可减轻组织器官的再灌注损伤、使其功能迅速恢复。反之，高压、高温、高钠、高钙灌注可诱发或加重再灌注损伤。

2.4 肺缺血再灌注（I/R）损伤的发生机制 肺缺血再灌注（I/R）损伤的发生机制主要由以下几点：氧自由基及脂质过氧化反应；细胞内钙稳态失调；中性粒细胞大量浸润引起的过度炎症反应；参与肺缺血再灌注损伤体液因子的作用；细胞凋亡与肺缺血在灌注损伤；信号转导通路。肺缺血再灌注均与细胞因子有关，细胞因子有具有免疫调节活性的细胞因子：主要包括肿瘤坏死因子（TNF），干扰素（IFN）和一组白细胞介素（IL）；趋化性细胞因子：主要参与炎细胞的游出与活化；具有造血活性的细胞因子。TNF-a是参与炎症损伤过程的重要细胞因子，可以通过多种途径引起肺损伤[1-2]：TNF―a在血浆中的增高不如肺组织内增高明显，说明了肺I/R时肺内的炎性因子主要由肺内产生并存留在肺组织内，提示细胞因子的自分泌、旁分泌活性在肺I/R过程中起重要作用[3]。Khimerko等[4]的研究也发现，TNF-a是短期缺血过程中肺内皮细胞损伤引起的炎症反应的一种重要因子。

2.5 肺缺血――再灌注损伤时机体的功能及代谢变化

2.5.1 对代谢的影响 肺缺血再灌注后，ATP下降明显，ATP/ADP比值降低，糖原含量下降，乳酸堆积，DNA合成降低。

2.5.2 对肺功能的影响 再灌注后可造成肺动脉高压，非心源性肺水肿，肺淋巴回流增加，低氧血症，肺顺应性降低，肺分流率增加，造成急性呼吸衰竭。

2.5.3 超微结构改变 肺缺血再灌注后，线粒体肿胀、嵴消失，内质网扩张，Ⅱ型细胞的板层体消失。内皮细胞和基底膜肿胀，Ⅰ型上皮细胞肿胀，在出血区多数毛细血管肺泡呼吸膜严重破坏，有严重的不可逆性细胞损伤。

3 体外循环肺缺血――再灌注损伤的防治

CPB使肺经历了缺血再灌注过程，内皮细胞受损伤，内源性NO减少。内皮功能失调，导致其抑制中性粒细胞粘附的能力下降，血管内皮通透性增多，大量中性粒细胞浸润至肺组织，引起氧自由基损伤，导致细胞膜稳定性破坏，引起肺损伤及肺水肿。见于体外循环肺缺血――再灌注损伤，临床上对其防治要有客观地认识，临床上常用的对肺I/R具有保护作用的临床药物主要有以下几种：异丙酚，异丙酚可能通过抗氧化作用和抑制中性粒细胞激活，减轻肺缺血再灌注损伤，发挥对肺的保护作用[5]；地塞米松，地塞米松可以促进诱导型一氧化氮合酶表达，进而减轻缺血再灌注引起的肺损伤[6]；米屈肼，米屈肼作用部位在线粒体，还可以增加细胞内一氧化氮含量而起到清除氧自由基，保护内皮细胞的作用[7]，除了以上的药物之外还有其它一些可用的药物。

综上所述，体外循环肺缺血――再灌注损伤发咋的放生机制及其原因、条件等等，临床上要征对其具体情况而做出相关的防治措施，见于其防治现状临床还要进一步的继续去探讨研究。

参考文献

[1] 郭振辉，洪新，毛宝龄，等.山莨菪碱对LPS诱导的急性肺损伤大鼠肺组织TNF-a，IL-8表达的影响[J].第三军医大学学报，2000，22（5）：410-413.

[2] 梁继河，朱云喜，李琦，等.山莨菪碱对创伤性肺损伤防治作用的实验研究[J].中华创伤杂志，1998，14（05）：284-287.

[3] 王晓杨.肺缺血再灌注损伤中细胞因子的作用[J].医学理论，2005，18（3）：251-253.

[4] Faleone FH.R0ssi AG.Sharkey R.d.Asearig suuln-derived products induce human neutrophil activation via agpromtein-coupled receptor that interact smththeintedeukin-secept 0f pathway[J].Infect lm-illune，2001，69：47-48.

[5] 徐咏梅，李文志，薄玉龙，等.异丙酚对大鼠肺缺血再灌注损伤的作用[J].中华麻醉学杂志，2005，25（3）：16-18.

[6] 许文景，倪松石，黄冬云.地塞米松对大鼠肺缺血再灌注损伤保护的研究[J].南通大学学报（医学版），2008，28（6）：21-23.

[7] 宫素岗，刘锦铭.氨力农对大鼠肺缺血再灌注损伤保护的研究[J].中国当代儿科杂志，2007，9（3）：22-24.