病理生理學/缺血與再灌注損傷

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由於近年醫學的發展進步；使缺血再灌注損傷愈益受到重視。例如斷肢再植和器官移植就存在缺血肢體和器官的再灌注問題。又如動脈搭橋術後、溶栓療法之後，休克治療之後均可能發生缺血與再灌注損傷。因而研究漸多，已成為一個醫學重要問題。上述各種治療方法十分有效，應用漸廣，所以我們要對這些療法有時可能發生損傷的規律有所認識。

缺血後疏通血管或再造血管使組織得到血液的再灌注，本來是醫師們的目的所在，而且事實上在大多數情況下也確能收到良好的治療效果。但在一定條件下（取決於缺血時間）再灌注反而引起更加嚴重的後果。這不僅見於臨床，而且也為不同種屬（兔、大鼠、豚鼠、狗、豬等）的大量動物實驗所證明。這是一種反常（paradox）現象，稱之為再灌注損傷（reperfusion injury）。這類反常現象目前已知主要有：

鈣反常（calciumparadox）：這是1966年Zimmerman首先發現的，他在研究心興奮-收縮偶聯時偶然觀察到，當以無鈣生理溶液灌流離體大鼠心臟很短時間（2分鐘）後再以含鈣正常溶液灌注時，心臟發生嚴重的功能和結構變化；心臟電活動消失，機械活動停止；超微結構可見嚴重的收縮帶（肌纖維過度收縮，肌節分不清明暗帶，粗細肌絲過度重合）、間盤分離、肌膜破裂；生化學變化包括高能磷酸化合物耗竭，心肌酶、肌紅蛋白及其他心肌蛋白以及鉀離子的釋出，細胞內鈣離子大量積聚而形成所謂鈣超載（calcirm overload），後者成為細胞致死的原因。鈣反常對細胞的損傷程度與無鈣灌流的時限有關，隨無鈣灌流時間的延長而加重。

氧反常（oxygenparadox）：這是1973年h 提出的概念，他在以大鼠離體心臟為很我人所證實。其功能結構損傷類似鈣反常但不如鈣反常那樣急劇。肌原纖維呈嚴重收縮帶，粒線體腫脹，嵴斷裂，空泡化，肌漿網擴張；生化學變化與鈣反常類似。氧反常損程度與缺氧時間、灌流液溫度、PH值以及重給氧時的氧分壓有關。缺氧時間越長，溫度及PH值越高，給氧時的氧分壓越高，氧反常性損傷愈重。

缺血/再灌注損傷（ischemia/reperfusion injury）：其與氧反常不同之處在於既缺氧又缺營養底物。這是在整體上所發現的現象。在整體動物實驗中，結紮冠狀動脈造成心肌缺血，梗塞形成，當重新開放血液使心肌得到備註的重新藻流後，在一定條件下心肌損傷反而加重，出現心率失常，出血性壞死，梗塞面積擴大。在臨床心臟外科手術後重新恢復血液灌流時有時也出現類似現象，病人在術後死於心肌出血性梗塞。這種在缺血基礎上恢復血流後引起的更為劇烈的損傷稱為再灌注損傷。其功能結構變化與上述大致相同。

再灌注損傷是否出現及其嚴重程度，關鍵在於缺血時間的長短，側支循環的形成情況以及對氧的需求程度。這是再灌注損傷形成的基礎。