心脏外科患者围手术期高血糖的研究进展

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1、心脏外科患者围手术期高血糖的研究进展【关键词】心脏外科;围手术期;体外循环;高血糖近年来人们发现，体外循环(cardiopulmonarybypass,CPB)术后患者的并发症与高血糖密切相关。对高血糖病理生理的深入了解、围手术期严密监控血糖水平可能对改善患者预后有益。　　1术中高血糖的原因　　1.1手术创伤和应激反应高血糖是手术创伤所致应激反应的表现之一，心脏手术患者高血糖的程度更高，与术后并发症和死亡率的关系也更加密切[1]。　　1.1.1胰岛素抵抗急性重症疾病、创伤等可导致胰岛素抵抗、糖耐量异常及血糖升高，有人称之为

2、“创伤性糖尿病”22[2]。在这种病理状态下，尽管血糖水平升高、胰岛素释放增多，但肝脏通过糖异生仍然可以产生过多的葡萄糖。在肝脏、骨骼肌、心肌中都可观察到胰岛素抵抗，此时胰岛素激活的葡萄糖摄取明显降低。糖尿病患者胰岛素受体的IRS-1-PI3K信号转导途径受到抑制，导致糖代谢异常。代偿性升高的葡萄糖通过胰岛素受体的另一信号转导途径(Ras-MAPK途径)发挥其促增生作用，导致视网膜新生血管形成、动脉粥样硬化等血管并发症。在应激状态下的胰岛素抵抗是否也仅累及IRS-1-PI3K，是否导致类似的血管并发症还不清楚[2]。　　1

3、.1.2内分泌作用应激反应中由于交感神经系统兴奋，产生多种具有升高血糖作用的激素，包括儿茶酚胺、皮质醇、胰高血糖素、肾素-血管紧张素系统及生长激素等。即使短小手术导致的升糖激素水平轻度升高，也可产生明显的胰岛素抵抗。　　1.1.3炎性介质和细胞因子的作用手术创伤及应激可导致细胞因子、炎性介质、氧自由基的大量释放。促炎性细胞因子可以影响胰岛素受体的信号转导[3]、参与氧自由基介导的抗胰岛素作用[4]，也可以通过促进升糖激素的分泌间接升高血糖。值得注意的是糖尿病患者在CPB期间，某些炎性介质如白介素(IL)-8和IL-1β的基

4、因表达上调达4倍之多，而这种变化在非糖尿病患者中并不存在[5]，提示糖尿病患者CPB中的炎性反应更加明显。　　1.2CPB的影响很久以前人们就发现CPB中常发生明显的高血糖，高血糖的程度与预充液成分、温度、术中用药等多种因素有关。糖尿病患者术中血糖升高更加明显。　　1.2.1CPB中葡萄糖产生增加22CPB可以明显增加手术造成的应激反应，促进肾上腺素和去甲肾上腺素的分泌，肾上腺皮质激素和生长激素水平则在CPB即将结束时开始升高并延续至术后早期，如上所述，这些升糖激素可造成血糖升高。另外术中给予外源性糖皮质激素也可造成术后高

5、血糖[6]。低温CPB时胰岛素分泌减少，从而使糖异生、糖原分解增加，葡萄糖合成及向细胞内转移减少，造成高血糖。　　1.2.2CPB中葡萄糖的清除及利用减少正常情况下血糖水平超过10.0mmol/L时将出现尿糖，CPB中当血糖超过肾糖阈时却无明显尿糖，提示肾小管对葡萄糖的重吸收增加[7]。　　1.2.3CPB中的外源性葡萄糖摄入预充液成份及CPB中给予葡萄糖量的多少将影响高血糖的程度，不含糖的预充液可以明显降低CPB过程中的血糖水平[8]，但对婴幼儿患者有发生低血糖的可能，需要严密监测血糖。　　1.2.4低温的影响低温可促进

6、儿茶酚胺的释放，后者抑制胰岛素的分泌并促进葡萄糖的产生。低温可直接抑制胰岛素的分泌，容易产生低钾血症，低钾加重胰岛素抵抗[9]。　　1.2.5高氧血症的影响动物试验中，动脉血氧分压大于300mmHg时血糖可升高2倍，氧分压和血糖水平存在相关关系。即使氧分压恢复正常，血糖也仍有升高[10]。有人认为高氧通过减少葡萄糖转运体GLUT-4、增加肝细胞受体对胰高血糖素的反应性升高血糖[11]。22　　1.3术前代谢状况　　如前所述，糖尿病患者在CPB中炎性反应更加严重，因此血糖升高也更明显。另有研究表明术前合并代谢综合征的患者与无

7、代谢综合征者相比，CPB中平均血糖水平升高、术后合并胰岛素抵抗者增多、C反应蛋白升高，也反映了术前代谢状况和术中炎性反应和高血糖的关系[12]。Cammu等证实诱导前血糖水平和体重指数都是术中血糖控制不佳的预测因子[13]。　　2高血糖对机体的影响　　CPB中高血糖将对患者产生诸多不良影响。高血糖是心脏手术死亡率升高的独立危险因素，术后血糖控制不佳者术后院内死亡率、术后心梗发生率、肺部及肾脏并发症发生率都有所升高[14]。糖尿病患者如术中血糖控制不佳(经胰岛素治疗后，连续4次测定血糖>11.1mmol/L)，则术后循

8、环、呼吸、感染、神经、泌尿等系统并发症将明显增加[15]。　　2.1高血糖对免疫功能的影响近年来CPB及高血糖对免疫系统的影响逐渐受到重视。高血糖和胰岛素抵抗可以从多方面对免疫应答的多个环节造成影响。因此糖尿病患者在心脏手术围术期易发生感染，而通过控制血糖可以提高糖尿病患者的免疫力。22　　利用胰岛素控