体外循环过程中的炎性反应机制及治疗策略

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1、体外循环过程中的炎性反应机制及治疗策略【关键词】炎性反应关键词：体外循环；炎性反应；细胞因子；补体　　心脏手术体外循环过程中血液直接与心肺机的异物表面接触，体外循环本身的非生理灌注，手术创伤［1,2］，器官缺血再灌注致白细胞与内皮细胞激活、体温变化、肠道内毒素释放等均可引发全身炎症反应综合征［3］（SIRS），启动以炎性细胞因子、补体、中性粒细胞相继被激活的“炎性瀑布”［4］效应的发生，造成多器官功能的衰竭［5］(MOF)，如呼衰、肾衰、肝功能改变等，严重影响到患者的术后恢复。现将体外循环过程中的炎性反应机制及对其治疗策略做一综述如下:

2、　　1炎性反应机制　　1.1激肽-激肽释放酶旁路　　血液直接接触体外循环回路时，在高分子激肽原(HMCAF)等。IL-6的升高可致内源性介质的释放诱导急性期炎症反应的发生［13］。诱导了其他免疫因子和内分泌因子的广泛释放，所以体外循环术后的IL-6水平明显升高，可看作“急性时相反应”的一种表现。IL-6是肝细胞合成急性期蛋白的强力诱导剂，是调节急性反应蛋白合成的主要物质。IL-6浓度在体外循环和手术结束时明显增高是由于手术打击和体外循环本身造成的侵袭，导致血管活性物质的释放、肠壁血管收缩、肠道通透性增加、肠道内毒素转移至血中所致。IL-

3、6水平的升高与体外循环后的心衰有关。IL-8是一潜在的中性粒细胞化学趋向剂并与白细胞浸润所致的肺损害有关。缺血缺氧时血管内皮细胞被激活，释放大量的IL-8导致中性粒细胞的激活并促使中性粒细胞进入炎性区域。再灌注时大量聚集在缺血区域的激活中性粒细胞产生呼吸爆发，形成大量的自由基，造成组织脏器的功能损害。TNF-α可能导致血管内皮功能失调、全身血管阻力下降、发热、低血压、血液浓缩、代谢性酸中毒和循环休克并与术后毛细血管渗漏综合征有关。IL-1β和TNF-α可以激活中性粒细胞,释放弹性蛋白酶和氧自由基等。MCAF可吸引和激活单核细胞，增加体外

4、循环时间长的病人发生栓塞的危险性。　　1.5.2抗炎性细胞因子　　体外循环期间的抗炎细胞因子IL-10的释放可抑制促炎细胞因子的释放而起到保护作用，IL-10能抑制单核细胞与巨噬细胞的活性并抑制TNF-α和IL-6的合成［14］。故体外循环过程中IL-10的表达可能是机体的一种自身保护机制。抗炎和促炎细胞因子间的平衡对于炎性反应程度与临床预后有重要的意义［15］。　　体外循环过程中多种细胞因子表达升高可能与以下几种因素有关：①补体的激活；②细菌内毒素细胞（脂多糖）的作用；③各种细胞因子之间的相互作用。各种细胞因子并非孤立存在，它们相互联

5、系，相互作用，形成一个复杂的体系。　　1.6血小板激活因子（PAF）及血小板　　PAF是由许多细胞合成的磷脂化合物，除具有血小板聚集及激活功能外，也是一种广泛存在于人体各种组织并在体内起着激素样作用的生物活性物质，参与各种生理病理过程,如调节血管动力(负性)、促进纤维蛋白原和纤维蛋白沉积、增强血管通透性、促进炎性细胞的功能和激活补体、促进花生四烯酸的代谢和钙离子内流等。PAF作为一种炎性介质在体外循环心脏手术后对肺、心肌、脑和肾均有严重的损害，在心肌缺血再灌注损伤中也起了关键的作用。故抑制PAF可降低体外循环后病人的死亡率。血小板可释放

6、纤溶酶原及纤维蛋白原等促使炎性反应，激活的血小板黏附于毛细血管内皮细胞表面分泌IL-8、MCP-1等趋化因子,使中性粒细胞及单核细胞积聚。　　1.7氧自由基　　白细胞激活导致了大量氧自由基的释放，一方面其中的超氧阴离子、过氧化氢、羟基和单态氧可使细胞膜通透性增强，降低心肺功能；另一方面氧自由基破坏对NO的利用，加速缺血后再灌注心肌小血管痉挛及微血栓形成。　　1.8一氧化氮(NO)　　NO是一种被血管内皮摄取后产生舒张作用的活性因子。正常情况下通过NO合成酶(NOS)L-精氨酸转化成L-瓜氨酸而来；而另一来源途径是通过钙非依赖性同工酶作用

7、于巨噬细胞产生。NOS可分为两种：原生型和诱生型。分别为钙离子依赖性和钙离子非依赖性同工酶。体外循环时产生大量的NO，主要调节血管舒缩及血流，还可抑制血小板聚集、阻止白细胞与血管内皮的黏附、防止血栓形成，对缺血再灌注损伤具有保护作用并能改善心脏及肠的功能。　　1.9内皮素　　内皮素作用于血管内皮，其活性集团是内皮素-1，是目前所发现的作用最强，作用时间最长且唯一能作用于<50mm毛细血管的缩血管物质。它能引起冠状动脉的强烈持久收缩导致再灌注后整个冠脉血流量的降低，增强心肌耗氧，明显降低心输出量，加重肺小血管收缩,引起术后ARDS及

8、肺高压。内皮素还可增加细胞和线粒体钙离子浓度，增强心肌脂质过氧化与氧自由基的浓度引起严重的心律失常以及促使心肌胞浆酶和肌红蛋白大量漏出。因此内皮素至少是参与心肌再灌注损伤的重要因素。肾脏对该物质的敏感性较其