冠脈搭橋術(shù)后的血管舒縮功能改變

1、冠脈搭橋術(shù)后的血管舒縮功能改變    血管舒縮功能失調(diào)發(fā)生于許多心臟疾病中，如高血壓、高脂血癥、糖尿病、動脈粥樣硬化等；另外還常見于CABG術(shù)后冠脈痙攣，這都與血管內(nèi)皮狀態(tài)有關。冠狀動脈重建術(shù)后，各方面原因所致的早期血管舒縮功能不全和遠期內(nèi)膜增厚、管腔狹窄、血栓形成等近年越來越受到人們關注，大量研究表明與內(nèi)皮細胞有關。 1 血管內(nèi)皮的功能    內(nèi)皮細胞的作用包括分泌因子調(diào)節(jié)血管張力，維持抗凝狀態(tài)，調(diào)節(jié)炎性細胞恢復等。此外對動脈壁遠期結(jié)構(gòu)也有影響，調(diào)節(jié)血管發(fā)展，調(diào)節(jié)細胞生長和萎縮，分泌因子影響平滑肌細胞增殖和生長、

2、遷移和死亡；分泌酶通過激活和抑制作用，降解內(nèi)膜細胞外基質(zhì)。 2 血管內(nèi)皮的損傷    血管重建包括多種損傷，對血管的機械損傷有切割、縫合、造影劑、擴張、血栓切除、人工血管、支架等，另外炎性損傷和缺血再灌注損傷也不容忽視。這兩種損傷引起血管反應，使新建的動脈通路、外膜周圍組織與內(nèi)膜面的血流相互適應趨于最佳狀態(tài)。作為反應的一部分，細胞增生，細胞外基質(zhì)沉積，從而導致由平滑肌細胞、膠原、彈力蛋白、蛋白多糖等成分組成的內(nèi)膜增厚。療效好的情況下，這個恢復過程達到平衡時，增厚的內(nèi)膜保持一定口徑，維持血流通暢，功能基本正常。另一些情況下，內(nèi)膜在生長過程中造成管腔阻塞狹窄

3、，引起下游組織缺血。 3 血管靜息張力的調(diào)節(jié)    血管張力受到循環(huán)物質(zhì)、血管壁組成、周圍組織和神經(jīng)調(diào)節(jié)的影響，最終的張力狀態(tài)取決于血管壁內(nèi)結(jié)締組織含量、神經(jīng)肌源性調(diào)節(jié)產(chǎn)生的肌張力和內(nèi)皮細胞對血管平滑肌的調(diào)節(jié)。上述機制一旦打破或循環(huán)中血管活性物質(zhì)含量增加，如血小板、中性粒細胞、巨噬細胞被激活，血管張力將發(fā)生變化。低氧、牽張、剪切應力、細胞因子等均可導致血管收縮。分析血管舒縮張力要綜合考慮代謝、自主調(diào)節(jié)、血管外壓力和其他作用于血管的因素。以往一直認為交感神經(jīng)末梢釋放的去甲腎上腺素和膽堿能神經(jīng)末梢釋放的Ach是調(diào)節(jié)血管張力、控制血流量的主要因素。近10年來，

4、越來越多的證據(jù)表明內(nèi)皮細胞在通過釋放特殊物質(zhì)精確調(diào)節(jié)血管收縮舒張平衡方面起重要作用。 1、介導血管舒張的物質(zhì) 靜息狀態(tài)下，內(nèi)皮細胞產(chǎn)生一些物質(zhì)促進血管舒張，抑制血小板功能，確保血流順利通過毛細血管。 （1）EDRF-NO    NO是一種高效的血管平滑肌的舒張劑、特別是對靜息狀態(tài)的血管。NO還有血管保護作用，如抑制血小板和中性粒細胞的粘附、阻止平滑肌細胞增殖，這些都可防止血管狹窄阻塞。NO由L-精氨酸在NO合酶（NOS）作用下合成，共有3種異構(gòu)體，兩種長期存在，第三種誘導型NOS只有細胞受到細胞因子、牽張、及其他形式的損傷后才表達，NO產(chǎn)量、存在時間，分

5、布與NOS在細胞膜上的表達數(shù)量有關。CPB期間，心臟停跳后產(chǎn)生NO減少，考慮底物L-精氨酸不足或NOS功能障礙。缺血再灌注心臟冠脈給L-精氨酸可縮小梗塞面積，說明NO合成障礙是缺血再灌注損傷的原因之一。 （2）PGI    內(nèi)皮細胞不斷合成前列腺環(huán)素（PGI），其功能與NO類似。雖然NO和PGI均可舒張血管平滑肌，但機制不同。而且PGI只抑制血小板激活聚集，對血小板粘附無作用；NO可以抑制激活的血小板粘附和聚集。 （3）腺苷    內(nèi)皮細胞產(chǎn)生腺苷，與PGI和NO一樣，腺苷抑制血小板和中性粒細胞聚集，舒張血管平滑肌

6、。腺苷還可以抑制交感神經(jīng)末梢釋放去甲腎上腺素，擴張阻力血管改善組織灌注，抑制鈣內(nèi)流入心肌細胞。但這些作用在內(nèi)皮細胞損傷后迅速消失，如缺血再灌注損傷后。 2、介導血管收縮的物質(zhì) （1）內(nèi)皮素    內(nèi)皮素是一種強有力的血管收縮劑，是目前所知的最強的血管收縮劑，且作用時間長。與心臟手術(shù)后許多并發(fā)癥有關，如肺動脈高壓、急性腎衰、和心肌損傷等。 （2）腎素-血管緊張素 當?shù)凸嘧顟B(tài)時，腎臟產(chǎn)生腎素，腎素促進血管緊張素I合成，內(nèi)皮細胞產(chǎn)生血管緊張素轉(zhuǎn)化酶，促進血管緊張素II的合成。 （3）其他縮血管物質(zhì)如組織胺、TXA2、環(huán)氧化酶依賴的收縮因子等 靜息狀態(tài)下內(nèi)皮細

7、胞產(chǎn)生一系列物質(zhì)調(diào)節(jié)血管緊張程度，生理條件下EDRF起主要作用。許多發(fā)病前征象和圍術(shù)期情況打破了這種收縮舒張平衡。血管平滑肌收縮加強，內(nèi)皮功能不全往往造成術(shù)后血管痙攣，微血管收縮，從而減少了術(shù)后心肌灌注，降低心臟功能。對這些物質(zhì)在控制血管張力方面的認識在指導臨床工作上很重要。 4 CABG術(shù)后冠脈及移植血管的張力狀態(tài)和通暢情況    1、近期張力狀態(tài) CABG術(shù)后回顧性調(diào)查表明IMA和SV痙攣發(fā)生率13，這種現(xiàn)象不是“全或無”的，臨床表現(xiàn)可以從不明顯的冠脈流量降低到導致死亡的循環(huán)衰竭 不同的移植血管由于自身血管壁強度和生物特性，發(fā)生痙攣的情況有所不同，當

8、然和內(nèi)皮損傷也有關系。移植血管的損傷不僅誘發(fā)術(shù)后早期的冠脈痙攣，還加強遠期內(nèi)膜增生，不利于遠期冠脈的通暢。最近對CABG的常用的移植血管的進行研究提示，在使用正性肌力藥和血管活性藥時，要考慮不同的移植血管對血管收縮及舒張物質(zhì)反應性不同。Pearson等證明左IMA較右IMA產(chǎn)生NO多，在大多數(shù)患者，SV基礎釋放NO量很少，甚至一些患者不產(chǎn)生NO。雖然動脈移植血管合成NO及其他舒血管物質(zhì)，當內(nèi)皮損傷后很容易喪失這種功能，一旦如此，容易出現(xiàn)局部痙攣影響心肌氧供。 2、遠期通暢情況    除了早期的血痙攣，導致血管舒縮功能失調(diào)的因素對CABG遠期成功與否也有影

9、響。目前普遍認識到不同的移植血管的遠期通暢情況不同，內(nèi)皮在其中起重要作用。SV和上肢靜脈取材方便用于搭橋，但術(shù)后再狹窄率高，使用壽命短，靜脈移植血管的動脈化由于承受不正常的機械壓力造成內(nèi)皮功能喪失。IMA在取材、保存和植入過程中需要的操作較少，因而內(nèi)皮損傷機會少，遠期通暢情況較SV高，特別是用于前降枝的移植血管。因為NO介導血管舒張、抑制血小板聚集和動脈粥樣硬化，一些學者認為IMA移植血管釋放NO增加是其療效較SV好的直接原因。 5 心肌微循環(huán)改變    微循環(huán)最終到達灌注器官組織，其對神經(jīng)體液的反應與大血管有較大差異。缺血再灌注心肌往往造成心肌舒縮功能

10、下降稱為心肌頓抑。頓抑心肌流經(jīng)真毛細血管的血流明顯減少，可能是內(nèi)源性血管舒張功能損傷所致。 1、高鉀停跳液對血管內(nèi)皮及平滑肌的損傷 （1）高鉀停跳液對內(nèi)皮細胞及相關功能的損害    高鉀停跳液引起細胞生存和血管反應性的急性改變，對人類內(nèi)皮和成纖維培養(yǎng)細胞研究可見其存活率明顯降低，證明高鉀晶體停跳液的細胞毒性，含血停跳液可改善這種現(xiàn)象。高鉀停跳液改變內(nèi)皮細胞形態(tài)，損傷冠脈的內(nèi)皮依賴性舒張作用。動物試驗和臨床用冷高鉀停跳液灌注冠脈發(fā)現(xiàn)再灌注初期冠脈灌注流量基線值增高，冠脈阻力下降，這是因為用冷晶體高鉀停跳液使心肌缺血一段時間后，內(nèi)皮依賴性舒張作用輕度受損，血

11、管平滑肌收縮反應性下降，這使血管維持相對固定的舒張狀態(tài)。隨著再灌注時間的延長，平滑肌對血管收縮物質(zhì)如內(nèi)皮素、血栓素、5-HT等反應逐漸恢復，而內(nèi)皮依賴舒張作用損傷加劇，表現(xiàn)冠脈阻力上升，心肌灌注下降。這種高鉀介導的損傷程度與停跳液高鉀程度、暴露時間、壓力及其他條件有關。    在晶體停跳液中加血，對保護內(nèi)皮依賴的血管舒張作用有益。機制之一可能因為血液是自由基的有效清除劑；同時，氧合血液攜氧可在缺血期間向細胞提供少量氧。有報道晶體停跳液引起內(nèi)皮細胞形態(tài)改變，這種改變在血液加入后有所恢復。雖然試驗室研究表明含血停跳液明顯優(yōu)于降解停跳液，但臨床效果并不明顯，含

12、血停跳液的優(yōu)越性不能充分體現(xiàn)，機制有待研究。 （2）高鉀停跳液對血管平滑肌的影響    高鉀晶體停跳液不僅對內(nèi)皮有害，而且對血管平滑肌功能也有所影響，破壞其-腎上腺素能受體和cAMP介導的肌源性收縮作用，這種變化傾向于引起冠脈痙攣和其他機制的血管功能失調(diào)如微循環(huán)無復流。經(jīng)過一段時間缺血或停跳液麻痹后，冠脈流量主要由代謝和肌源性機制調(diào)節(jié)。因為血管平滑肌是內(nèi)皮細胞介導的反應的效應器，停跳液對平滑肌的直接作用不能忽視。長時間停跳時，高鉀造成的細胞膜去極化使鈣進入平滑肌細胞，使其處于一定程度的收縮狀態(tài)，這將導致細胞內(nèi)鈣聚集而損傷鈣介導的舒縮機制。 2、中性粒細胞的粘附對血管舒縮的影響    在心臟冷停跳或熱缺血后白細胞都引起心肌細胞和內(nèi)皮細胞的損傷。在使用停跳液后再灌注時，通過掃描電鏡觀察可見白細胞粘附。Kawata證實使用停跳液停跳后，用去白細胞的血液再灌注心臟可以明顯改善心臟的功能和灌注狀況。激活的白細胞通過炎性反應機制或產(chǎn)生氧自由基而損傷內(nèi)皮，使用自由基清除劑對高鉀停跳液后冠脈的內(nèi)皮依賴的舒張作用有益。氧自由基可以