一、定 義
借助現代的綜合醫療措施使蛇傷中毒心跳呼吸停止的病人得以重新建立循環及呼 吸,從而強化物質代謝的整個過程稱為蛇傷心肺腦復蘇術。
心肺復蘇術在70年代擴展到心肺腦復蘇,強調保持完善的腦功能。心肺腦復蘇是現 代急救醫學的重要組成部分。
二、復蘇生理學的有關概念
什么叫復蘇?凡心肺腦的功能衰竭或心跳呼吸停止,采用現代的搶救措施,建立自主 的呼吸和自主循環,維持正常的物質代謝,逐漸恢復功能,這就叫復蘇。復蘇是一門新學 科,研究缺血性缺氧、細胞和器官衰竭的機制,及其治療學上的可逆性。各器官對缺血缺氧 有不同的耐受性,但有一點是相同的,即由此而產生的細胞死亡機制都有明顯的一致性。 心、腦、肝、腎細胞的死亡,都是缺血缺氧引起細胞腫脹、線粒體崩潰。在常溫下各種組織細 胞缺氧狀況又不一樣,最容易缺氧的是腦細胞,完全缺血缺氧4min?6min,便產生不可逆 的神經元損傷。然而許多實驗提示,腦缺氧4min?6min,并不立即產生神經元的死亡,因 此缺血缺氧的腦死亡可能是損傷和復蘇后引起的其他機制的結果。一旦這些機制被闡明, 可能有方法打破“4min?6min”界限,改善神經病學的結果和“真正的”復蘇。至于心肌細 胞和腎小管細胞,不可逆性缺血性損傷的閾值為30min,肝細胞為lh?2h,而肺間質對缺 血的耐受性較強。目前對不可逆性的各種細胞損傷的機制了解是不完整的,但近來人們發 現Ca2+、前列腺素、游離基因特別是游離脂肪酸,在各器官病理變化中起著主導的作用, 在許多細胞毒反應中,都有鈣離子參與,它在細胞內各細胞器間的移動可能起觸發作用。 下面介紹幾個主要問題:
(一)缺血缺氧性細胞損傷的病理生理學
缺血愈嚴重、持續時間愈長,便愈會導致功能和代謝紊亂。有人做試驗,當血流量高于 正常值的30%時,盡管供氧受損,通過無氧酵解,神經元仍能維持正常ATP含量,恢復灌 注,細胞能迅速復活。若血流量在正常的15%?30%范圍內,糖利用率顯著下降。我們知 道ATP產生要經過三羧酸循環,氧不足則ATP含量就下降,血糖不夠、乳酸積聚增加細 胞內的滲透壓,細胞便腫脹。這種長期嚴重缺血不能維持細胞內環境的穩定,甚至恢復灌 注后,不可逆損傷仍可進展。我們曾搶救過一個呼吸停止了 6天的小孩,另一個蛇傷患者 呼吸停止了 14天,搶救時間足足12天,前后動用90多人,結果也搶救過來了。此人搶救 過來后,曾送到醫學院請神經科醫生檢查,結果一切正常。所以只要保證腦血流量不低于 15%,是有救活希望的。腦血流量低于正常的10%,可導致ATP迅速喪失,而所有合成及 分解代謝被破壞,可產生嚴重的細胞酸中毒,結果ATP喪失,能量沒有了,致蛋白質及膜 變性分解。隨之而來的溶酶體釋出,便出現了完全的不可逆損害,這與乳酸積聚與神經元 及心肌不可逆損傷有關。
鈣離子問題:近來對鈣離子進行了較多的研究,研究的目的都是想阻止它進入細胞 內。美國有個學者想攻克這難關,提出研究腦復蘇的專題,欲用苯巴比妥來保護腦細胞,當 腦缺氧時,便輸入苯巴比妥,希望它能阻止Ca2+進入細胞,結果失敗。可知目前國際上尚 沒有很理想的辦法能阻斷鈣離子進入細胞內。鈣離子在細胞外的濃度很高,而在細胞內卻 很低,內、外液的梯度為10 000 : 1。正常維持這個濃度比,靠的是ATP能量。若腦血流量 低于正常的10%時,鈣離子大量涌進細胞內,阻止ATP作用,反過來又抑制ATP的產 生。所以鈣離子在復蘇中起著重要的破壞作用。當休克時測量血清鈣,似乎比正常人為低, 而病人嘔吐又不嚴重,是什么道理?其實Ca2+已大量涌進細胞內。細胞缺氧,ATP不能產 生,所以Ca2+內流,由此激活了蛋白酶和磷脂酶,膜結構開始變性,磷脂酶水解引起磷脂 不斷喪失和游離脂肪酸(FFA)迅速釋放入胞漿中。FFA的升高可進一步引起病理反應: 膜完整性受破壞,特別是Na+、Ca2+和H20進一步流入,ATP合成減少,線粒體膜崩解。 這便是細胞死亡的全部過程。
(二)恢復灌注后的病理生理
1. 線粒體對鈣的處理和ATP的關系缺血缺氧不能維持細胞內ATP水平是導致 細胞死亡的關鍵。細胞內鈣增加集合了酶的活動、ATP利用增加,并致線粒體產生ATP 減少,這是鈣離子進入細胞后兩大害處。現從這兩方面敘述如下:線粒體一旦接觸Ca2+, Ca2+很快便進入線粒體內,因此線粒體泵鈣作用減少,造成代射產物和耗氧加劇,這是鈣 從線粒體的角度來進行的。正常情況下氧化能所建立的電化學梯度直接作用于線粒體,立 即產生ATP,但缺血和胞漿鈣負荷升高時,線粒體不能正常運轉Ca2+,大量Ca2+貯存在 細胞內,需大量的能來調整,于是對ATP的產生和氧化能的利用解偶聯狀態。這個過程 在缺血時中止,此時氧張力低引起電子轉運的停止,隨著重新氧化過程,Ca2+積聚,而氧化 磷酸化解偶聯。
2. 鈣激活的肌原纖維攣縮和停搏后器官灌注降低心肌灌注降低會迅速伴有肌原 纖維攣縮和舒張期靜息張力的增加,所以整個和部分心肌缺血缺氧,就出現心肌平滑肌攣 縮,導致心肌收縮力下降,心指數顯著降低。此外,心肌胞漿高鈣可觸發不同收縮,導致室 顫。我們知道心臟是絕對服從竇房結主導作用的,不然心肌收縮就發生障礙。概言之,缺 鈣導致心肌纖維攣縮,同時心肌本身導致缺血缺氧,心肌胞漿出現高鈣現象而發生不同的 收縮,立即引起室顫。這種現象微妙也簡單,若說時間應以秒計。重建Ca2+梯度需ATP, 無氧不行,因此應建立有效的機構,要求做到規范化、標準化。我們在搶救所救治的70多
例蛇傷危重例中,呼吸反復驟停延續時間最長的十幾天,最短的亦有10多小時。除一人因 工作不慎有后遺癥(失明)外,其他人基本沒后遺癥。這些都是在常溫下進行的。如把溫度 降低可能效果更好些,故在搶救時應給患者戴冰帽。可知鈣離子對灌注的作用很大,缺血 缺氧時大量鈣內流,欲倒流很難,就易出現并發癥。
近10年的研究,為缺血性缺氧的腦灌注提供了恢復后腦血流減少的證據,如注意不 足便會導致血流下降。如維持血壓在9kPa?12kPa,也只達到血流量的30%,因此,較好 能維持收縮壓在15kPa左右。
3. 氧、Ca2+、花生四烯酸和血小板這個問題目前還不太清楚,只簡單介紹一下氧的 作用。氧在搶救中是必要和必需的,但亦會引起氧中毒,引起細胞表面破壞,這與呼吸機有 關,也即高氧狀態下容易引起ARDS(急性成人呼吸窘迫綜合征)。氧過多激活血小板釋放 前列腺素、血栓素A2升高。血栓素A2是強烈的血管收縮物,導致進一步的血管痙攣和血 小板激活。缺血時,Ca2+內流激活磷脂酶八2,引起細胞漿中花生四烯酸升髙。花生四烯酸 和血栓素均為強的血小板激活物。血小板激活和肺中釋放了血管活性的前列腺素,能使肺 血管阻力及毛細血管通透性升高,觸發ARDS。血小板激活和血管活性的前列腺素釋放也 可以引起冠狀動脈痙攣,對搶救不利。這些都與鈣離子參與有關。
4. 游離基的產生與氧所有需氧細胞在呼吸時均產生游離基,游離基能損傷細胞。 正常細胞對游離基的防御機制有三點:①酶類,如超氧化物歧化酶、過氧化氫酶和過氧 化物酶,能迅速與游離基起反應,產生非毒性化合物;②游離基內源性凈化劑,如維生 素E和維生素C、含硫氨基酸及肽;③完整的膜結構,把游離基反應與敏感的生物分子 隔開。但在缺血的情況下就不同,缺血后重新氧化,游離基產生的損害可增加,細胞破 裂更易。因此缺血性缺氧后,游離基產生增加和細胞防御機制的削弱,可引起不可逆性 細胞損傷。
(三) 心肺腦復蘇術中涓流灌注的含義
這是心肺腦復蘇理論上很重要的問題。有人研究基礎心肺腦復蘇產生的大腦皮質血 流不到正常的10%,而開胸CPR產生大腦皮質血流的100%。當血流不到10%時,持續的 物質釋放引起腦和其他組織中乳酸積聚增加,血流為10%,比完全無血流后30min功能 恢復更差。所以涓流現象對機體是不利的。當僅有10%血流時,神經元中乳酸鹽大量增 加,而無血流時線粒體恢復好,乳酸產生減少。連續輸入低濃度氧,盡管不足以維持高能代 謝,仍使游離基產生增加涓流現象,既可刺激附加在Ca2+流入被灌注組織,并允許花生四 烯酸氧化代謝,故涓流現象在腦復蘇灌注中是有害而無益的。
(四) 缺血期和缺血后增加細胞的存活
我們理解心肺腦細胞的崩潰,不能認為如一旦崩潰,就無法挽救,如此便沒有急救復 蘇可言。細胞的崩潰不是一次全死掉,而是有先有后及程度區分的,即缺氧情況下程度不 同。常說超4min?6min的期限,便不能救活,為什么有些病人呼吸停止10多分鐘還能救 活呢?就是這個道理。總之要理解細胞不是一致死亡。我們說心肺腦復蘇,主要是指維持 腦、心、腎這些重要器官不缺血缺氧,可通過復蘇術來改善重要生命器官的灌注,用藥保持 細胞ATP水平,及保護細胞結構的完整性,就可增加缺血期細胞的存活。在心肺腦復蘇 時,增加灌注超過正常血流30%的閾值,就能維持足夠細胞內ATP。通過加壓可提高灌注 力。首先供應主要器官,保證腦、心、腎的功能。可應用腎上腺素以抗休克,其他降腦壓藥、 強心劑、堿性藥盡可能避免使用。為了保護細胞膜、線粒體,有時用藥量增大,如地塞米松 可用至100mg/d?200mg/d。如嚴重喪失ATP的細胞不能啟動糖酵解,可通過輸注介質 解決。從外周輸些ATP可否?未能決定。但有幾點能保護ATP:①大量類固醇能保護線 粒體內ATP合成,減少細胞內鈣的含量,免致細胞內Ca2+增加引起解偶聯。類固醇主要 是地塞米松。②使用低溫措施以延長缺血的耐受性。低溫為什么比較有用呢?它可以降 低膜的液態性質,減緩膜的變性,防止恢復灌注后鈣流進去。故低溫對搶救很重要,一般保 持在32°C?33°C便可,作用快而穩定。③缺血時某些結構上的防護,常用地塞米松、氯丙 嗪和消炎痛等,有阻斷Ca2+激活磷脂酶的作用,可減少細胞水腫。
(五)恢復灌注損傷的防護
1. 鈣阻滯劑大多數人認識到Ca2+的流入意味著許多細胞毒性反應的開始,阻斷 Ca2+在胞漿及線粒體中大量積聚,在治療上是有幫助的。結果能保持ATP合成,心功能 改善,終末器官灌注改善,由花生四烯酸產生的游離基減少。
2. 游離基凈化劑甘露醇、維生素E、超氧化物歧化酶或甲硫氨酸輸入,通過直接減 少組織損傷,防止Ca2+內流和前列腺素內環境的進一步惡化,在復蘇后可能是有益的。
3. 前列腺素的介入前列腺素對血管張力的影響是復雜的,某些PG(前列腺素)產 生血管收縮。在輕度缺氧或缺血時,PG有控制地釋放能保護器官灌注。阻斷這些環加氧 化酶可增加損傷。在嚴重缺血和恢復灌注后,前列腺素和含游離基的化合物不受控制地驟 然釋放,可導致細胞最終死亡。在這種情況下,阻斷環加氧化酶和脂加氧化酶的級聯反應 可能具有保護作用。消炎痛能通過抑制環加氧化酶活性,某些組織中,通過阻斷磷脂酶 A2,減少前列腺素的合成,在高濃度時,抑制脂加氧化酶的級聯反應。前列腺素(PGI2)產 生血管擴張作用并減少血小板聚集。在缺血時,起到Ca2+內流的內源性阻斷劑的作用,是 比類固醇更強的溶酶體穩定劑,缺血時輸入PGI2,在腦、心、肝、腎中顯示獨特的保護作 用。