心肌缺血和缺血再灌注損傷

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1、心肌缺血和缺血/再灌注損傷朱妙章缺血是指單位時(shí)間內(nèi)的冠脈血流量減少，供給組織的氧量也減少，缺血必定存在缺氧，表明缺血缺氧兩者在概念上并不完全等同，在后果上也有一定的區(qū)別。心肌缺血比單純性心肌缺氧（無血流障礙）要嚴(yán)重，因?yàn)榍罢叱巳毖醯挠绊懼?，缺血組織也不能獲得足夠的營養(yǎng)物質(zhì)，又不能及時(shí)清除各種代謝各種代謝產(chǎn)物帶來的有害影響。冠心病基本的生理過程是心肌缺血，故又稱為缺血性心臟病。心肌缺血的原因1.冠脈流量絕對(duì)不足1)冠狀動(dòng)脈阻塞冠狀動(dòng)脈粥硬化是引起冠脈阻塞最常見的原因。風(fēng)濕性及細(xì)菌性心內(nèi)膜炎脫落的附壁血栓

2、引起的冠狀動(dòng)脈栓塞，冠狀動(dòng)脈內(nèi)膜增生和纖維化以及冠狀動(dòng)脈血管瘤等，也可成為冠脈供血不足的原因。2)冠狀動(dòng)脈痙攣冠狀動(dòng)脈痙攣（CAS）是指各種原因引起的節(jié)段性或彌漫性的、可逆的冠狀動(dòng)脈平滑肌層的痙攣性收縮。自主神經(jīng)功能紊亂交感神經(jīng)興奮和CA分泌的增多，通過其正性變力、變時(shí)作用使心肌耗量增加，心肌代謝增強(qiáng)，雖通過腺苷等代謝產(chǎn)物擴(kuò)張冠脈，使冠脈血流量和供氧量增加，但耗氧的增加大于供氧的增加，此外，交感神經(jīng)和CA還能使心內(nèi)膜層血流轉(zhuǎn)向心外膜層，促進(jìn)冠脈內(nèi)血小板聚集與血栓形成，CA類能促進(jìn)糖原分解及糖酵解，使乳酸堆

3、積，激活甘油三酯酯酶，使游離脂肪酸堆積，引起酸中毒。強(qiáng)烈的精神應(yīng)激可使心室纖顫的閾值降低，誘發(fā)心室纖顫，在早晨及上午易發(fā)生心肌缺血，可能與此時(shí)體內(nèi)CA及腎上腺皮質(zhì)酮分泌處于高峰，導(dǎo)致心肌耗氧量增加和冠脈痙攣。交感-腎上腺髓質(zhì)系統(tǒng)的興奮是導(dǎo)致CAS的原因之一。在冠脈痙攣時(shí)，交感和副交感活動(dòng)均亢進(jìn)，兩者平衡失調(diào)。副交感神經(jīng)興奮時(shí)有CA釋放，這是解釋副交感神經(jīng)興奮引起冠脈痙攣的原因之一。內(nèi)皮細(xì)胞功能的異常ACh可使動(dòng)脈舒張，舒張程度與ACh濃度成正比；但若剝離了內(nèi)膜，ACh呈現(xiàn)完全相反的作用，冠脈特別是大冠脈在

4、正常時(shí)和病理情況下對(duì)神經(jīng)和體液刺激的反應(yīng)不同。麥角新堿是誘發(fā)冠脈痙攣的最有力物質(zhì)。但麥角新堿并不引起正常的冠脈痙攣，它可使病變和狹窄的冠脈痙攣，且有劑量依賴性。擴(kuò)張正常犬胃引起大冠脈舒張；但狹窄冠脈時(shí)，擴(kuò)張胃卻引起冠脈收縮。正常情況下，TXA2與PGI2保持動(dòng)態(tài)平衡，粥樣硬化和損傷的血管，其內(nèi)皮細(xì)胞受損，PGI2減少，而TXA2生成增多，導(dǎo)致血小板聚集和血管收縮。其它因素劇烈運(yùn)動(dòng)、過度呼吸、體位變化、飽餐、寒冷刺激、過量飲酒等，可引起冠脈痙攣。冠脈血流量減少的生理與病理因素如心動(dòng)過速主動(dòng)脈粥樣硬化，主動(dòng)脈

5、瓣關(guān)閉不全等。2.冠脈血流量的相對(duì)不足供氧降低或耗氧增加高原、高空或通風(fēng)不良的礦井，吸入氧減少；肺通氣或肺換氣功能障礙可致血氧含量降低，紅細(xì)胞數(shù)量和血紅蛋白含量減少，或血紅蛋白變性，使血液攜氧能力和血氧含量降低；另外，氧化磷酸化受抑制或脫耦聯(lián)，都可引起組織細(xì)胞利用氧能力減弱。缺血對(duì)心肌的影響1.心肌收縮能力的降低引起收縮性減弱的機(jī)制是（1）心肌收縮成分破壞（2）心肌能量供應(yīng)不足Ca2+的轉(zhuǎn)運(yùn)或是粗、細(xì)肌絲的滑行均要消耗ATP，物質(zhì)的氧化產(chǎn)能過程受阻，ATP和磷酸肌酸生成減少。（3）肌漿網(wǎng)提取Ca2+的能力

6、下降（4）酸中毒一方面通過H+、Ca2+競爭與肌鈣蛋白的結(jié)合，使Ca2+與肌鈣蛋白結(jié)合減少，影響興奮—收縮耦聯(lián)，另一方面通過抑制糖酵解酶的活性，使ATP生成進(jìn)一步減少。2.心肌舒張功能降低心肌缺血、ATP減少，鈣泵不能使心肌胞漿內(nèi)鈣離子有效清除，部分鈣離子仍然與肌鈣蛋白處于結(jié)合狀態(tài)；正常心室收縮時(shí)，肌動(dòng)球蛋白與ATP結(jié)合后，肌動(dòng)蛋白即與肌球蛋白分離，從而導(dǎo)致心室舒張，ATP不足使肌動(dòng)-肌球蛋白復(fù)合體不能解離（仍處于結(jié)合狀態(tài)），心肌在收縮后不能充分松弛，而仍然處于一定程度的收縮狀態(tài)，結(jié)果心臟的充盈受到影響。

7、足夠的冠脈灌流量是促進(jìn)心室舒張的有利因素，當(dāng)冠脈灌流不足時(shí)，使心室舒張受限。心肌缺血時(shí)心肌發(fā)生水腫、壞死及纖維化，使心肌順應(yīng)性降低，心臟舒張受限。3.血流動(dòng)力學(xué)的改變冠脈狹窄處血流阻力增大，狹窄遠(yuǎn)端血管的壓力下降，有效灌注壓下降，發(fā)生湍流。4.心肌電生理的變化（1）靜息電位(RP)降低，傳導(dǎo)速度減慢（2）室顫閾降低（3）ATP敏感的的K+通道（KATP）開放K離子外流引起動(dòng)作電位時(shí)程（APD）和有效不應(yīng)期（ERP）縮短，改善供氧與耗氧的平衡。（4）對(duì)缺血、高鉀敏感性的變化在正常心臟的內(nèi)膜、中層和外膜心肌細(xì)

8、胞的動(dòng)作電位形態(tài)、時(shí)程不同，并對(duì)生理、病理和藥物反應(yīng)也存在差異，這種現(xiàn)象稱之為電生理異質(zhì)性。在缺血時(shí)心內(nèi)、外膜心肌的反應(yīng)性不同，外膜心肌的APD縮短較內(nèi)膜明顯，而正常情況下，心外膜心肌的IK和Ito密度大，復(fù)極時(shí)K+外流大，心外膜的APD短于心內(nèi)膜，心肌缺血使心肌內(nèi)外膜的APD差值加大，導(dǎo)致室壁的復(fù)極離散度增大（復(fù)極過程不均一），在缺血條件下，因外膜心肌細(xì)胞的Tto明顯增大。且KATP開放早，外膜心肌細(xì)胞的KATP在缺血2-5