心肌挛缩对心肺复苏结局的影响及机制初探

论文摘要

心脏骤停（cardiac arrest，CA）是临床常见的最紧急的危险情况，是对临床医师最严峻的挑战之一。心肺复苏经历多年的探索取得了很大进展，急救观念和急救方法都有创新或很大的改进，但心肺复苏成功率仍然不尽如人意。胸外心脏按压在心脏骤停的早期提供了足够的前向血流，配合其它抢救措施如人工呼吸、电除颤等救治了数以万计的心脏骤停患者。然而胸外按压产生的动脉血流很少超过正常心脏血流的20％，而且随着时间不断地恶化。临床和实验室研究发现复苏时平均动脉压和冠脉灌注压对于自主循环的恢复有重要意义。为了提高复苏时的平均动脉压和冠脉灌注压，目前的心肺复苏指南将血管收缩剂如肾上腺素和／或血管加压素作为心肺复苏的常规用药。血管收缩剂在心肺复苏过程中提高了冠脉灌注压，缩短了自主循环恢复时间，为挽救患者生命及提高患者复苏后生存质量作出了贡献。然而在一些延迟复苏的患者中，尤其在一些心脏骤停时间超过8分钟的患者，目前常规的心肺复苏常常发挥不了作用，即使大剂量的血管收缩剂也往往无济于事，机理尚不清楚。心脏骤停后心脏复跳需要含氧血流的再灌注。心肺复苏的目的是在短时间内重建呼吸和循环，以挽救患者生命。人工呼吸和机械辅助通气解决了重建呼吸的问题，但血液循环的重建似乎是我们面临的难题。胸外按压产生的动脉血流随着时间不断地减少，从而严重影响着心肺复苏的效果，其机制仍然不清楚。为了探讨心脏骤停后心脏出现上述血流动力学改变的主要因素，本课题对窒息后心肌收缩性能的改变及其发生机理进行了初步的研究与探讨。实验分为三个部分，第一部分是对27例窒息法产生心脏骤停的Wistar大鼠复苏结局进行二分类Logistic回归分析，找出影响窒息大鼠复苏结局的主要因素，为建立稳定的窒息法心脏骤停模型提供参考；第二部分采用窒息法制作心脏骤停模型，观察心脏骤停期间在体的心脏大体改变，了解在心脏骤停的前6分钟内有无心脏挛缩的发生；第三部分是使用地尔硫卓预处理大鼠，观察窒息法心脏骤停后心肺复苏结局的改变，以确定心肌细胞L-钙通道在缺血性心肌挛缩中的作用。实验中我们首先采用窒息法制作心脏骤停模型，将Wistar大鼠分别窒息9-12分钟，在复苏过程中我们给予不同复苏药物，肾上腺素，左西孟坦和生理盐水，通过对复苏结局的二分类Logistic回归分析，我们发现心脏骤停后的非干预间期（心脏骤停后机体的绝对缺氧时间）对复苏结局的影响最显著，由此得出结论：窒息法心脏骤停模型应围绕心脏骤停后的非干预间期来建立。在第二部分实验中我们观察到心脏骤停后的心肌挛缩现象。心脏骤停的初期，即平均动脉压降至10 mmHg时，所有Wistar大鼠的心脏颜色鲜红，圆润饱满，心房和心室仍然有微弱收缩，心房收缩活动度及频率明显大于心室。随着心脏骤停时间的延长，心脏体积逐渐缩小，以左心室显著，颜色由鲜红变为淡红。右心室也缩小，但颜色变得暗红。至心脏骤停后4-6分钟，心脏表面皱缩，出现暗红色的血管，走向迂曲。由于左右心室挛缩的不同步，心脏的外形变得扭曲。测量大鼠心脏的长度和宽度的变化，我们发现大鼠心脏的长度在心脏骤停的初期（平均动脉压降至10 mmHg时）为1．747±0．010 cm，6分钟后减少到1．418±0．061 cm，宽度由初期的1．324±0．021 cm减少到6分钟后的1．058±0．032cm。心脏外形的缩小提示心室容积的减少。而且经过多重比较，我们还发现心脏骤停后4分钟与6分钟心脏的长度的改变没有统计学差异（P=0．182），提示心脏骤停4分钟后左心室的挛缩已经接近极限。由此我们得出结论，在心脏骤停后的4-6分钟，Wistar大鼠的心脏经历了严重的缺血性肌痉挛，心肌细胞过度收缩，形成石头样心脏，心室腔容积剧减。此时进行胸外心脏按压，可因为心腔缩小导致每搏输出量严重减少，使得传统的心肺复苏方法无法产生足够的血压和脏器血液灌流，此时即使使用血管收缩剂也无法获得令人满意的复苏结局。实验的第三部分是研究心肌细胞L-钙通道阻滞剂地尔硫卓预处理对大鼠心肺复苏结局的影响。地尔硫卓是选择性的心肌细胞L-钙通道阻滞剂，能减少心肌细胞除极时的钙内流。缺血性心肌挛缩的发生被认为与缺血后心肌细胞内钙离子浓度增高有关。心脏骤停后无脉电活动期间的心室自主节律可以产生规律的细胞除极化，细胞表面的L-钙通道有可能继续发生规律的开放而产生钙内流。阻断L-钙通道有可能减轻心肌细胞的缺血性肌挛缩，从而增加心肺复苏的成功率。实验分为两组：地尔硫卓预处理组与生理盐水对照组，每组各8只Wistar大鼠，给药后稳定10分钟，然后窒息，致心脏骤停，并持续4分钟后开始复苏。结果显示，经过地尔硫卓预处理的大鼠，在窒息前的心率、平均动脉压与生理盐水对照组的差别没有统计学意义，但是经过窒息产生心脏骤停并持续4分钟后的复苏结局决然不同。地尔硫卓预处理组8只大鼠经过机械通气、胸外按压、静注肾上腺素等复苏措施均恢复了自主循环，而且都存活至24小时；生理盐水预处理组只有3只大鼠恢复了自主循环，2只存活至24小时。自主循环恢复率P=0．007（双侧）和24小时存活率P=0．002（双侧）都存在统计学差异。由此我们得出结论：地尔硫卓减少无脉电活动期间缺血心肌细胞内钙的积储，从而减轻缺血心肌的张力，增加心肌舒张的程度，改善心肌顺应性，减弱了缺血性挛缩的发展，保留了胸外心脏按压时心脏的管道作用，使胸外心脏按压能持续产生合适的冠脉灌注压。这些效应增强了胸外心脏按压的血流动力学效果，提高了复苏成功率和复苏后存活率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一部分 窒息法心脏骤停模型的建立及影响复苏的关键因素探讨
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 第二部分 心脏骤停后心肌挛缩的发生
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 第三部分 地尔硫卓预处理对窒息大鼠复苏的影响
• 前言
• 材料与方法
• 结果
• 讨论
• 参考文献
• 附录：无脉电活动研究进展（综述）
• 成果
• 致谢
• 统计学证明