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亚低温疗法用于脑复苏的国内外研究概况 |
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傅一明
随着心肺复苏技术的发展,心脏骤停后心肺复苏水平已有明显提高,但由于脑组织对缺血的耐受性较差,易引起不可逆损害,导致脑复苏失败而影响了心脏骤停后整个心肺脑复苏水平。减少脑缺血对脑组织的损害,提高脑复苏水平已成为现代急救的关键所在。
近10多年,国内外学者对脑复苏的研究越来越多,改进脑复苏方法主要包括［1］:①加压再灌注。② 紧急心肺旁路。③ 药物( 如钙离子拮抗剂等)。④低温疗法。中度低温效果确切,但因其在应用中难于管理和引起的并发症而受到限制［2］,其中亚低温对脑组织具有明显的保护作用,而对心血管等其他系统无不利影响,是脑复苏中的安全、有效的治疗手段。亚低温指温度在34～36℃。大量的动物实验和临床应用结果均表明亚低温具有肯定的脑复苏效应。同时人们对其机制也进行了初步的研究。
1 低温脑保护效应机制的研究进展
到目前为止,有实验结果为依据的低温脑复苏效应机制主要包括以下几方面:
1.1 降低脑组织氧耗量,减少脑组织乳酸蓄积 长期以来人们一直认为低温脑保护机制主要是降低脑组织氧耗量,减少乳酸堆积; 后又发现脑缺血后局部脑组织对葡萄糖利用率出现明显障碍,30℃低温能促进局部脑组织对葡萄糖的利用率恢复,使脑组织ATP能量维持在正常范围。近年来,通过对31磷磁共振光谱分析技术动态测定脑组织pH值,结果发现31～35℃低温能明显促进脑缺血后脑组织pH值恢复到正常范围,提示低温可减轻缺血后脑组织酸中毒程度［3］ 。 Shiozaki等对16例脑创伤患者采用34℃低温治疗,结果表明34℃低温确实可降低患者的脑组织氧耗量［4］。
1.2 保护血脑屏障,减轻脑水肿 近几年来,国内外学者对低温对脑缺血损害后血脑屏障保护作用进行了比较深入的研究［4］。有作者观察了30℃、33℃、36℃、 39℃脑温对脑血管结扎20分钟脑缺血动物血脑屏障的影响，结果表明，36℃低温时大脑半球血脑屏障明显破坏，30～33℃低温治疗时血脑屏障完全正常，39℃高温时脑缺血动物大脑半球、丘脑、海马和纹状体广泛性血脑屏障破坏，较正常脑温脑缺血动物血脑屏障破坏更严重。用电镜观察血脑屏障超微结构变化,发现血脑屏障破坏的超微结构特点主要有毛细血管内皮细胞吞噬增加和内皮细胞紧密连接及受损内皮细胞渗透性增加等［4］。朱诚等研究了30℃低温不仅可保护脑缺血后血脑屏障,且可有效地抑制损伤后急性高血压反应,并认为可能是低温对血脑屏障起保护作用的原因之一［4］。
1.3 抑制内源性毒性产物对脑细胞的损伤作用 心脏停搏后致脑缺血导致兴奋性氨基酸、乙酰胆碱、多巴胺、去甲肾上素等异常释放,这些内源性产物会加重继发性细胞损害。近几年来大量实验研究表明,亚低温能有效地抑制脑缺血后内源性毒性产物的产生和释放,从而有效地减轻继发性损伤发病过程。 亚低温能显著减少脑损伤后脑组织一氧化氮的含量,从而发挥对脑神经元的作用，特别是一些研究证实,过多谷氨酸释放可对脑组织神经元产生很强的毒性作用。亚低温能显著抑制缺血后谷氨酸的生成和释放。江基尧等研究发现,亚低温能有效降低实验性脑外伤后脑脊液中乙酰胆碱含量,减轻乙酰胆碱对神经元的毒性作用。
1.4 减少钙离子内流,阻断钙对神经元的毒性作用 有作者采用微荧光测定法测定神经细胞内钙离子浓度,并观察不同温度对缺氧后脑切片神经内钙离子浓度的影响,结果发现亚低温能显著抑制缺氧所造成的神经元钙离子内流，降低神经细胞内钙离子浓度。低温可以维护体内各种离子的生理平衡状态，低温减轻异常离子流的机制有:①低温延缓了ATP的耗竭并促进ATP的恢复,使依赖于ATP的Na+-K+泵。钙功能得以保护,以此维持离子的平衡。②低温抑制兴奋性递质的释放,减少了对神经递质激活显效作用的钙通道的激活作用,从而抑制K+外流和Ca2+的内流。段满林等［5］研究发现,再灌流后实施低温仍能有效地增加实验性脑缺血动物脑组织中加压素、β-内啡肽、血管活性肠肽等含量。 减轻脑神经肽对神经元细胞膜上ATP酶活力的影响,从而促进膜上ATP酶活力的恢复,维护细胞内离子平衡,进而减少其释放。
1.5 减少自由基与脂类氧化的联锁 体内危害性较大的自由基有活性氧自由基和脂类过氧化物。脑缺血缺氧时,自由基的清除系统受到破坏,再灌注开始后自由基急剧大量增加。自由基使血管内皮细胞肿胀,脑血流进入延迟性低灌注期,出现无再流现象。郭曲练等［2,6］研究发现,再灌注后实施亚低温能有效地降低脑组织丙二醛的含量,而超氧化物歧化酶活性增加,减轻脑神经元结构的破坏,从而保护脑缺血再灌注后脑细胞的功能,有利于脑复苏。
1.6[1] [2] 下一页
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