心肺復蘇后疾病的病理生理和預后

在心臟停止后，進行肺彌散，恢復獨立循環，進入復雜而持久的階段，稱為肺恢復后階段，這是治療的最終目標。恢復神經系統功能。心肺復蘇后綜合征描述的是缺血缺氧后早期各器官系統的病理生理過程,與全身炎癥反應相關。本文對心肺復蘇后疾病的病理生理、治療和影響預后的因素做一介紹。盡管在心臟停搏后心肺復蘇方面取得了很大的進展,但自主循環恢復后常出現神經系統損害和其它器官功能衰竭,導致相當高的死亡率,只有極少數復蘇成功患者存活并重返社會。根據上世紀90年代美國統計的3585例院外發生非創傷性心臟驟?；颊叩念A后,約30%重新恢復自主循環,但其中10%由于復發惡性心律失常或其它原因于院外死亡,20%收入醫院重癥監護病房,最終重返社會者僅占5%。入院患者的死因包括心力衰竭、復發心臟驟停、缺血性腦病和感染。對心肺復蘇后疾病的進一步了解有助于降低因多器官功能衰竭致頑固性休克和因腦損害導致的死亡。1血清學對應性染料的調節作用Adrie等認為心肺復蘇后疾病可能與早期全身炎癥反應綜合征相關,導致炎癥平衡系統失調。它與膿毒血癥在許多方面相似,二者都表現為循環中高水平的細胞因子和黏附分子,出現血漿內毒素和白細胞產生細胞因子失調。全身炎癥反應包括缺血再灌注損傷、炎癥反應,最終導致心臟、中樞神經系統、腎上腺功能減退和凝血異常等。1.1氧化磷酸化過程雖然持續缺血可導致嚴重的組織和器官損害,但再灌注損傷(即血管再通后直接引起的組織損傷)危害更大。通常認為氧自由基-例如超氧化物、羥氧自由基的產生引起缺血再灌注損傷。這些自由基導致脂質過氧化、細胞功能受損和心肌頓抑。另有研究顯示一氧化氮-亞硝酸鹽過氧化通路在缺血再灌注損傷中發揮重要作用。在缺血階段,低氧是組織損害最主要的原因。氧缺乏阻礙了線粒體內的氧化磷酸化過程,導致無氧酵解成為獲得三磷酸腺苷(adenosine5’-triphosphate,ATP)的唯一途徑。此后,細胞內的ATP水平下降。再灌注階段血供恢復,但氧異?？赡苓M一步加重損害,其它影響組織損傷的因素包括氧濃度、溫度和血PH值。再灌注損傷時氧自由基的釋放、凝血因子和待償性活化物質的產生、細胞因子等導致中性粒細胞活化,同時其表面的黏附分子表達上調。活化的中性粒細胞與內皮表面的配體結合,移行到血管外并向炎癥部位趨化。白細胞黏附是血管內皮損傷的重要過程之一,它引起微血管通透性增加和血栓形成。此外,缺血和再灌注所致的腸粘膜損害引起粘膜屏障通透性增加、腹瀉、內毒素和腸道細菌移位,從而引起廣泛的功能損傷。內毒素和細菌入血將導致組織損傷甚至多器官功能衰竭。1.2血細胞長期感染心臟停搏的最初3h內血漿細胞因子和受體的水平顯著上升。細胞因子如IL-6和腫瘤壞死因子受體Ⅱ與乳酸鹽密切相關,乳酸鹽是組織缺氧的標記物,這提示缺血再灌注損傷與炎癥反應有密切關系。心肺復蘇過程中和心肺復蘇后細胞黏附分子-1、血管細胞黏附分子-1、選擇素P和選擇素E表達增加,提示存在中性粒細胞活化和內皮損傷。但在離體實驗中觀察到血白細胞反應性下降,稱為內毒素耐受,它影響中性粒細胞、單核細胞和淋巴細胞。內毒素耐受現象可能是保護在前炎癥反應過程中過度調節不良,但相反也可能引起內源性免疫抑制并致院內感染幾率增加。此外,在重癥感染、出血和損傷等急性應激狀態下血漿中腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)和白介素-6(IL-6)水平顯著升高。動物實驗研究顯示,TNF-α、IL-1β對心肌收縮力產生迅速和持久的抑制作用。菌血癥可導致胃腸粘膜屏障受損,而在復蘇成功患者的血漿中可檢測到內毒素。2不同系統的功能異常2.1心肌頓抑和左室收縮功能相關臨床研究心肺復蘇成功患者往往存在可逆性的心功能受損,主要表現為心肌頓抑、心臟收縮和舒張功能減退。心臟功能的恢復可能需要數小時、數天、甚至幾周。復蘇后血流動力學異常更多見于因急性冠脈閉塞而致心臟停搏、需使用大劑量腎上腺素治療和心肺復蘇持續時間長的患者。但是觀察發現,血管成形術后早期頑固性休克者死亡率是13.5%,而非急性心梗的頑固性休克患者死亡率為19%。血管成形術提高心肺復蘇患者的存活率可能與降低心律失常的再發生和有利于心功能不全更好的恢復相關。心肌頓抑是缺血后心功能減退的延續,它包括心臟供血恢復正常后左室功能持續減退。缺血期,三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸產生減少;再灌注時期,磷酸肌酸水平迅速恢復正常,但ATP水平需數日才恢復,腺嘌呤核苷酸庫的耗盡導致心肌收縮力持續抑制。其它可能引起心肌頓抑的機制包括鈣代謝異常、熱休克蛋白上調和氧自由基的產生。Kern等研究顯示,心肺復蘇5h后心肌血供與基礎水平值無差異,但左室射血分數明顯下降。證實冠狀動脈血供正常時左室功能顯著受抑,但可在數日內完全恢復。而左室收縮功能受損程度與心臟停搏持續時間相關,室顫持續15min動物組復蘇后5h的平均左室射血分數顯著低于室顫持續10min動物組。心肺復蘇失敗或長時間心肺復蘇致心室舒張功能減退,當ATP水平下降至正常值10%以下時,嚴重缺血導致心肌壁進行性增厚和心室容量減小,稱為缺血性攣縮。嚴重的缺血性攣縮稱為心臟石化(stony-heart),這已經從解剖學和心臟彩超中得到證實。心臟石化階段心肌僵硬,可用來解釋復蘇時胸外按壓不能產生有效的血流。此外,復蘇后早期常出現竇性心動過速、心房或心室異位節律點興奮性增加。一般認為,如無血流動力學異常可不予處理,因為它們隨心肌缺血的恢復和內源性兒茶酚胺作用減退而消失。但如果考慮最初發生心臟停搏的原因是室速或室顫,出現上述心律失常時可使用利多卡因、胺碘酮或溴芐銨。2.2治療慢性腦損害心臟停搏和心肺腦復蘇后引起的缺血性腦損害的病生理機制是非常復雜的。Choi提出谷氨酸鹽放大現象。在腦組織缺血階段,谷氨酸鹽大量釋放,使細胞內鈣離子增加,導致第二信使活化、細胞對鈣離子的通透性增加,同時反過來進一步加重谷氨酸鹽的釋放。除神經遞質在缺血性腦損害中發揮重要作用外,外周兒茶酚胺的釋放也加重腦損害。Ginsbeg等發現缺血階段低溫療法可抑制多巴胺和谷氨酸鹽釋放,但對去甲腎上腺素釋放無明顯影響。此外,腦組織代謝增加、腦血管收縮都加重中樞神經系統功能不全。2.3復蘇成功后凝血系統的激活動物和人體研究都已報道心臟停搏后凝血功能發生顯著變化,凝血機制異常的嚴重程度與死亡率相關。例如,復蘇成功后存活患者血漿蛋白C和蛋白S水平高于死亡者。Bottiger等報道復蘇成功患者體內凝血系統激活,纖維蛋白、凝血酶/抗凝血酶復合物生成增加。高凝狀態和彌散性血管內凝血導致廣泛的微血管內血栓形成,從而引起多器官功能衰竭。2.4凝血功能異常許多機制都可造成下丘腦-垂體-腎上腺軸整體損傷,導致腎上腺組織廣泛受損腎上腺功能不全,在有凝血功能異常的患者中更加顯著。高水平的炎癥因子可直接抑制腎上腺分泌可的松。Annane等認為在腎上腺功能不全的患者中給予低劑量的類固醇激素替代治療可以降低死亡率,可能幫助某些患者渡過早期的頑固性休克甚至獲得良好的神經功能恢復。3血管內皮參與復蘇新近研究發現,低溫療法可能有效提高心臟停搏心肺復蘇患者生存率。心臟停搏后恢復自主循環的昏迷患者,如血流動力學穩定,控制體溫在32～34℃間可改善其神經系統預后。Benjamin等在鼠的模型中證實,與常溫下復蘇和復蘇后20min再使用低溫療法相比,心臟停搏期間即開始低溫療法可顯著降低死亡率。低溫療法保護細胞的機制包括減少常溫下復蘇時氧自由基的產生、阻斷再灌注激活的細胞凋亡通路。而心肺復蘇20min后使用低溫療法效果不佳的原因是:低溫再灌注可能避免致命的再灌注損傷,而延長的復蘇失去了這種保護。通常認為,復蘇成功后15min內開始使用多巴胺(5μg/kg·min)可改善復蘇后左室收縮和舒張功能減退,而并不增加心肌耗氧量。其機制主要是增加心肌細胞內環磷酸腺苷水平。對于治療復蘇后左室收縮、舒張功能減退,特別是在基礎沒有冠心病者,多巴胺的療效優于主動脈球囊反搏。在高級生命支持中常選用腎上腺素,但其β和α1-腎上腺素受體興奮作用增加心肌耗氧量,加重復蘇后心功能不全。α1-腎上腺素受體激動還可引起冠狀動脈收縮,使心肌供血進一步減少。α2-腎上腺素受體激動使內皮細胞一氧化氮產生增加,拮抗α1-受體縮血管作用。與腎上腺素相比,選擇性α2-受體激動劑降低復蘇后心律失常發生率、減輕復蘇后心功能不全。此外,TNF-α生成抑制劑、選擇性磷酸二酯酶Ⅲ抑制劑(如米力農)、高容量血液濾過都可改善心肺復蘇患者預后、提高存活率。4血管加壓藥、臨床藥影響心肺復蘇預后的因素主要包括:患者的年齡、心臟停搏前是否存在低血壓、肺炎、腫瘤、腎功能不全、長期臥床,以及心臟停搏時間、是否能迅速獲得基礎生命支持、引起心臟停搏的心律失常類型、是否需要使用血管加壓藥等。許多報道認為院內心肺復蘇預后優于院外,這可能與院內能進行迅速有效