体外循环后肺损伤和肺保护的研究进展.doc

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1、体外循环后肺损伤和肺保护的研究进展【关键词】体外循环；肺损伤；肺保护；炎性反应；缺血再灌注体外循环下心脏手术可诱发全身非感染性炎性反应，称ECC后“全身炎性反应综合征”(systemicinflammatoryresponsesyndrome，SIRS)。SIRS的早、中期主要病理生理改变为急性肺损伤，亦称为ECC诱发的肺损伤。随着ECC技术的进步和对其基础及临床研究的不断深入，ECC术后病人肺部并发症的发生率得到很大程度降低；然而ECC术后肺功能障碍仍然是一个最常见的临床问题，尤其是在先天性心脏病合并肺

2、高压的婴幼儿身上，严重者可导致呼吸窘迫综合征在肺内的聚集与激活PMN在肺内的聚集与激活是ECC后肺损伤发生机制的中心环节。PMN通过补体及补体非依赖机制激活，激活后增加了与激活的内皮细胞的相互作用，从而增强P酮-内皮细胞的黏附和P酮的聚集及坏死。选择素(selection)黏附分子家族介导PMN粘着于内皮细胞的起始，继之整合素黏附分子家族与免疫蛋白相互作用使其易与被激活的内皮细胞形成牢固的结合。黏附的PMN通过细胞因子的作用进一步激活，而产生氧自由基、弹性蛋白酶、金属蛋白酶(metalloprotEina

3、se)和髓过氧化酶等，加重内皮细胞、内皮下基质的损伤，从而诱发组织损伤，导致肺通透性改变和肺水增加。除补体外，内毒素、某些细胞因子及I/R也能激活PMN，并使PMN向肺部聚集而诱发肺损伤。在ECC后肺损伤，内毒素血症可与I/R和补体激活共同存在。可见，PMN在ECC后肺损伤的发病机制中具有重要作用，PMN激活、黏附分子上调、PMN黏附于肺血管内皮细胞，通过蛋白酶及髓过氧化酶造成内皮损伤是ECC后肺损伤的重要病理生理步骤。细胞因子和炎性介质的作用与ECC后肺损伤有关的细胞因子主要有IL-1、IL-6、IL-

4、8以及TNF-a。单核细胞从肺血管移出至肺组织间隙和肺泡腔，在炎性反应期，这些移出的单核细胞转变成肺巨噬细胞。肺泡巨噬细胞在急性肺炎性损伤的早期被激活［1］，分泌吸引中性白细胞的化学趋化物炎性蛋白-2和吸引单核细胞的特异性化学趋化物炎性蛋白-1。在鼠，肿瘤坏死因子a、IL-1、内毒素和I/R均可诱发炎性蛋白-1的mRNA的表迗。在人体，ECC期间，血浆单核细胞化学趋化蛋白-1的水平明显升高。ECC期间或之后，可存在内毒素血症和I/R，也可激活肺巨噬细胞分泌单核细胞和中性白细胞化学趋化因子。IL-1是一种内

5、源性的致热源，可激活内皮细胞，诱导一种促凝状态；IL-6是急性期反应的一种标识因子，可反映内皮细胞急性炎症的程度；IL-8是最强的多形核白细胞和T-淋巴细胞趋化因子，可引起多形核白细胞黏附血管内皮并与细胞外基质蛋白结合，增强血管壁的通透性；TNF-a作为炎性反应的启动因子，是一种由单核细胞产生的有效力的多肽类细胞因子，是炎性反应中释放最早、最重要的致炎细胞因子，通过激活巨噬细胞和P丽产生氧自由基直接对组织细胞产生破坏，也可通过刺激内皮细胞表达黏附分子或趋化分子，介导P酮引起的炎性损害。正是单核细胞移出肺组

6、织产生的毒性效应，或转变成新的巨噬细胞而引起肺损伤［2］。此外，这种损伤效应可被激活的血液中单核细胞和内皮细胞进一步加强。反之，ECC期间激活单核细胞分泌的细胞因子如TNF-a和IL-1，又可激活内皮细胞、中性白细胞和巨噬细胞，从而形成恶性循环，进一步加重肺损伤。血小板聚集ECC使血小板聚集功能激活，形成血小板聚合物，此物与纤维蛋白吸附，形成微血栓［3］;另外转流后期血小板在肺部滞留，与白细胞聚集在一起，阻断肺微循环。血小板聚集后可释放出5-HT、PG、TXA2、ADP、血小板P-球蛋白和血小板因子-4等

7、血管活性物质，直接损伤肺毛细血管膜。其中血小板活化因子是一个有效的P酮黏附子表达上调剂。一氧化氮NO具有双重作用的特性，可以造成肺损伤［4］，也可能对肺损伤有保护作用，主要取决于NO合成酶的类型、NO释放的动力学及靶细胞对NO的生化应答反应。NO是一个结构简单、不稳定、有潜在毒性，可自由通过细胞膜弥散的气体自由基。半衰期很短，仅3〜50s。由左旋精氨酸在NOS作用下合成。NO作为一种生物活性介质，参与肺损伤的病理过程：内毒素诱导的肺损伤；氧化剂诱导的肺损伤；免疫性肺损伤。NO引起肺损伤的机制：激活肺内的巨

8、噬细胞、P丽，可合成大量的NO，在有氧或超氧阴离子的条件下，生成具有细胞毒性的产物导致肺损伤。NO又能选择性作用于肺循环，扩张肺动脉，降低肺动脉压，提高氧合。微栓的形成ECC期间血流中微颗粒形成的主要原因为：①预充液中加入库血，储存3d后其微颗粒增加4倍以上；②因心内吸引系统破坏而产生的微颗粒是其它部位的〜倍；③鼓泡型氧合器产生的微颗粒为膜肺的倍；④肺超微结构损害与微颗粒的数量、大小和微循环堵塞时间长短有关。肺I/R损伤肺脏的