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1、體外循環(huán)后肺損傷和肺保護(hù)的研究進(jìn)展【關(guān)鍵詞】體外循環(huán)；肺損傷；肺保護(hù);炎性反應(yīng);缺血再灌注體外循環(huán)（extracorporealcirculation,ECC）下心臟手術(shù)可誘發(fā)全身非感染性炎性反應(yīng)，稱ECC后“全身炎性反應(yīng)綜合征”(systemicinflammatoryresponsesyndrome，SIRS)。SIRS的早、中期主要病理生理改變?yōu)榧毙苑螕p傷，亦稱為ECC誘發(fā)的肺損傷。隨著ECC技術(shù)的進(jìn)步和對其基礎(chǔ)及臨床研究的不斷深入，ECC術(shù)后病人肺部并發(fā)癥的發(fā)生率得到很大程度降低；然而EC
2、C術(shù)后肺功能障礙仍然是一個最常見的臨床問題，尤其是在先天性心臟病合并肺高壓的嬰幼兒身上，嚴(yán)重者可導(dǎo)致呼吸窘迫綜合征（ARDS)和死亡，因此，ECC中的肺損傷，一直受到人們的密切關(guān)注。如何避免ECC術(shù)后肺損傷一直是實(shí)驗(yàn)和臨床研究的熱點(diǎn)。現(xiàn)就ECC后肺損傷的發(fā)病機(jī)制、臨床表現(xiàn)及肺保護(hù)措施進(jìn)行綜述。1發(fā)病原因ECC后肺損傷是全身炎性反應(yīng)的一部分，因此，凡能引起或增強(qiáng)ECC下心臟手術(shù)炎性反應(yīng)的因素均是促進(jìn)ECC后肺損傷發(fā)生發(fā)展的原因。主要包括：①ECC時血液成分與ECC人工管道的接觸；②魚精蛋白拮抗肝素，
3、形成肝素-魚精蛋白復(fù)合物可引起炎性反應(yīng)；③缺血-再灌注(I/R)損傷，除了心臟I/R外，在ECC期間，肺實(shí)質(zhì)的氧合血完全由支氣管動脈供應(yīng)，也易引起不同程度的肺缺血；④內(nèi)毒素血癥，由于ECC期間為非搏動性灌注，腸黏膜供血不足或缺血而發(fā)生腸黏膜功能衰竭、滲透性增加，引起內(nèi)毒素血癥；⑤手術(shù)創(chuàng)傷應(yīng)激；其他等。術(shù)前左心室功能差、呼吸困難、急癥手術(shù)、手術(shù)期間發(fā)生菌血癥或低血壓或肺缺血，均是ECC后促發(fā)ARDS的高危因素。單純ECC這一因素很少引起較嚴(yán)重的肺損傷，只有合并其他肺損傷的高危險因素，才會引起嚴(yán)重肺損
4、傷。因此ECC后肺損傷常常是多原因素的。2發(fā)病機(jī)制ECC后肺損傷主要涉及到兩個病理生理過程：①ECC引起的非感染性的SIRS；②肺I/R損傷。近年研究顯示ECC后肺損傷的發(fā)生與補(bǔ)體激活、細(xì)胞因子釋放、白細(xì)胞隔離激活并釋放自由基、I/R、血小板激活、微栓形成、一氧化氮等的激活密切相關(guān)。下面分述其在ECC后肺損傷中的機(jī)制。2.1補(bǔ)體激活作用補(bǔ)體激活是導(dǎo)致ECC后肺損傷的始動因素。ECC期間，血液成分與ECC管道接觸、肝素-魚精蛋白反應(yīng)、預(yù)充液、麻醉等多種因素使補(bǔ)體通過經(jīng)典或旁路途徑激活。Ⅻ凝血因子的接
5、觸激活也可激活補(bǔ)體。激活的補(bǔ)體C3a、C5a具有化學(xué)趨化作用，使中性白細(xì)胞等在肺部聚集，并激活中性白細(xì)胞，尤其增加內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子P-選擇素的表達(dá)，使中性白細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞黏附；促進(jìn)組胺釋放、導(dǎo)致血管通透性增高和收縮平滑肌作用；激發(fā)氧自由基的形成和釋放，從而引起肺損傷。C5a的直接作用和膜攻擊復(fù)合物C5b-C9對肺內(nèi)皮細(xì)胞、中性白細(xì)胞及單核細(xì)胞的攻擊作用可引起肺損傷。C3a可以介導(dǎo)中性白細(xì)胞激活，但不是ECC后炎性肺損傷的必須因素。2.2中性粒細(xì)胞（PMN）在肺內(nèi)的聚集與激活PMN在肺內(nèi)的聚集與激活
6、是ECC后肺損傷發(fā)生機(jī)制的中心環(huán)節(jié)。PMN通過補(bǔ)體及補(bǔ)體非依賴機(jī)制激活，激活后增加了與激活的內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用，從而增強(qiáng)PMN-內(nèi)皮細(xì)胞的黏附和PMN的聚集及壞死。選擇素(selection)黏附分子家族介導(dǎo)PMN粘著于內(nèi)皮細(xì)胞的起始，繼之整合素（integrin）黏附分子家族（CD11b/CD18）與免疫蛋白相互作用，使其易與被激活的內(nèi)皮細(xì)胞形成牢固的結(jié)合。黏附的PMN通過細(xì)胞因子（如TNF-а、IL-6、IL-8）的作用進(jìn)一步激活，而產(chǎn)生氧自由基、彈性蛋白酶（elastase）、金屬蛋白酶(m
7、etalloprotEinase)和髓過氧化酶等，加重內(nèi)皮細(xì)胞、內(nèi)皮下基質(zhì)的損傷，從而誘發(fā)組織損傷，導(dǎo)致肺通透性改變和肺水增加。除補(bǔ)體外，內(nèi)毒素、某些細(xì)胞因子及I/R也能激活PMN，并使PMN向肺部聚集而誘發(fā)肺損傷。在ECC后肺損傷，內(nèi)毒素血癥可與I/R和補(bǔ)體激活共同存在?？梢?，PMN在ECC后肺損傷的發(fā)病機(jī)制中具有重要作用，PMN激活、黏附分子上調(diào)、PMN黏附于肺血管內(nèi)皮細(xì)胞，通過蛋白酶及髓過氧化酶造成內(nèi)皮損傷是ECC后肺損傷的重要病理生理步驟。2.3細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)的作用與ECC后肺損傷有關(guān)
8、的細(xì)胞因子主要有IL-1（IL-1β）、IL-6、IL-8以及TNF-α。單核細(xì)胞從肺血管移出至肺組織間隙和肺泡腔，在炎性反應(yīng)期，這些移出的單核細(xì)胞轉(zhuǎn)變成肺巨噬細(xì)胞。肺泡巨噬細(xì)胞在急性肺炎性損傷的早期被激活［1］，分泌吸引中性白細(xì)胞的化學(xué)趨化物炎性蛋白-2和吸引單核細(xì)胞的特異性化學(xué)趨化物炎性蛋白-1。在鼠，腫瘤壞死因子а（TNF-а）、IL-1、內(nèi)毒素和I/R均可誘發(fā)炎性蛋白-1的mRNA的表達(dá)。在人體，ECC期間，血漿單核細(xì)胞化學(xué)趨化蛋白-1的水平明顯升高。ECC期間或之后，可存
