心肌损伤与心肌保护
体外循环心肌保护注意事项
体外循环心肌保护注意事项
体外循环心肌保护注意事项包括以下几个方面：
1 .维持良好的灌注压：在体外循环过程中，要保证足够的灌注压，以确保心肌得到充足的血液供应。
灌注压过低可能导致心肌缺血，而灌注压过高则可能引起肺水肿。
因此，需要根据患者的具体情况和手术需要，调整灌注压。
2 .避免心肌过度膨胀：在体外循环过程中，要密切监测左心室舒张末期压力，以避免心肌过度膨胀。
如果左心室舒张末期压力过高，应适当调整灌注量，以保持适当的左心室舒张末期压力。
3 .维持适当的体温：在体外循环过程中，要监测患者的体温，并采取必要的措施维持适当的体温。
如果体温过低，可能导致心肌收缩力下降和心律失常，而如果体温过高，则可能增加氧耗和代谢负担。
4 .避免使用高浓度吸氧:在体外循环过程中，要避免使用高浓度吸氧。
高浓度吸氧可能导致肺损伤和氧中毒等问题，对患者的健康产生不良影响。
5 .注意心肌酶的监测：心肌酶是反映心肌损伤的重要指标之一。
在体外循环过程中，要定期监测心肌酶的活性，以便及时发现和处理心肌损伤。
6 .合理使用血管活性药物：在体外循环过程中，有时需要使用血管活性药物来改善心肌和肺组织的灌注。
但血管活性药物的使用需要在医生的指导下进行，过量使用可能导致不良后果。
7 .及时处理并发症：在体外循环过程中，可能会发生各种并发症，如出血、栓塞、感染等。
一旦发现并发症的迹象，应及时采取措施进行处理，以避免对心肌造成进一步损伤。
研究方向 心肌损伤
研究方向心肌损伤
心肌损伤是造成心脏疾病的一个重要原因，对于心肌损伤的研究一直
是心血管疾病领域的热点。
以下是关于心肌损伤的相关研究方向和现状：
1. 研究心肌损伤的发生机制和诊治方法
心肌损伤的发生机制包括心肌缺血、缺氧、缺血再灌注等因素。
而心
肌损伤的诊治方法主要包括心电图、心肌酶谱和心肌造影等检查手段。
此外，对于急性心肌梗死的治疗还包括血管重建、血小板抑制剂等治
疗方法。
2. 研究心肌保护药物的开发和作用机制
目前，研究人员正在从生物活性物质中寻找心肌保护剂，如抗氧化剂、钙通道拮抗剂和抗炎剂等。
同时也在研究这些药物的作用机制，以便
更好地应用于心肌损伤的治疗中。
3. 研究心肌干细胞的应用
心肌干细胞具有自我更新和多向分化能力，有望用于替代损伤的心肌
细胞。
研究人员正在寻找能够将这些干细胞定向分化成心肌细胞的方法，并且寻找更好的移植方式和途径，以期在临床上应用。
4. 研究基因治疗的效果
基因治疗是一种新兴的治疗方式，可以通过特定的基因调节机制来减
轻心肌损伤。
研究人员正在探索和开发这种治疗方式，并寻找更好的
转导载体和基因编辑技术，以期实现更好的临床效果。
总之，心肌损伤的研究方向包括了诊治方法、心肌保护药物、心肌干细胞和基因治疗等多个领域，这些研究都有望为心血管疾病的治疗带来重大的突破和进展。
心肌保护的措施
心肌保护的措施
1.保持健康的生活方式：保持健康的饮食习惯，避免烟酒，定期锻炼身体，控制体重等，可以降低患心血管疾病的风险。
2.有效控制高血压、糖尿病等慢性疾病：这些疾病会对心脏造成长期的损伤，应该及时接受医学治疗，控制病情，减少对心脏的损伤。
3.减少心脏负荷：避免过度劳累，多休息，避免暴饮暴食等，可以减少心脏的负荷，保护心脏。
4.定期体检：定期体检可以及早发现心脏问题，提前采取措施，避免心脏疾病的发生。
5.遵医嘱用药：对于患有心脏问题的患者，应该根据医生的嘱咐按时按量用药，避免不必要的药物滥用，对心脏造成损伤。
总之，保持健康的生活方式，有效控制慢性疾病，减少心脏负荷，及时体检，遵医嘱用药，是保护心肌的重要措施。
- 1 -。
体外循环心肌损伤机制及其保护的研究进展
过性 表现 ， 重症 则 可能造 成 心功 能 衰竭 甚 至死 亡 ，
而 对心 肌 损 害 机 制 及 心 肌 保 护 的 研 究 至 今 仍 是 热 点， 本文 就 近年 来 体 外 循环 下心 肌 损 伤 机 制 和 心肌
保 护 的研究 进展 作 一综述 。
１ 心 肌 损 伤 机 制 ．
８ Ｉ ＿） 白介素一 （Ｌ ６ 等 。研 究发 现 体外 循 环 中 （Ｌ ８ 及 ６ Ｉ ．）
心肌 是 Ｔ ． 、Ｌ ８及 Ｉ － ＮＦ ａ Ｉ 一 Ｌ ６等 因子 的 主要 来 源 ， 而 这 些 因子 在体 外 循 环 心 脏 手 术 中均 有 ２次 高 峰［ 。 ｇ ］ ＴＮ卜ａ在 体外循 环 早 期 即 有 明显 升 高 ， 持 续 至 之 并
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体 外循 环 心肌 损 伤 机 制及 其保 护 的 研 究进 展
陆 升
（ 西 横 县人 民 医 院 心 胸 外 科 ， 西 横 县 ５ ０ ０ ） 广 广 ３ ３ ３ 【 键 词】 体 外 循 环 ； 肌 损 伤 ； 护 方 法 关 心 保
文８ （０ １ ０ 一 ６ ８ ４
及 一氧 化 氮 （ Ｎｏ） 有 关 。Ｃ 等 ＡＭ 参 与 调 节 白蛋 白一
内皮 细胞 ， 介 导 中 性粒 细 胞 与 血 管 内皮 细 胞 黏 附 是
灌注 损伤 、 道 菌 群 移 位 和 手 术创 伤 等 。异 物 接 触 肠
可 引起补 体激 活 和单 核／ 巨噬细胞 激 活 ， 生并 释 放 产
粒 体 呼吸链 和 Ｄ ＮＡ 合 成 以及 影 响 ＡＴ Ｐ的 生 成 ， 加
重 心肌 缺血再 灌 注损 伤［ 。 ７ ］
（） １ 缺血 再 灌 注 损伤 组 织 缺 血 缺 氧 损 伤 可 发
心肌保护
C12 韩啸
纲 要
概述
心肌保护机理
心肌保护方法
新进展
概 述
良好的心肌保护
– 可以减轻术中缺血再灌注损伤 – 可以降低术后低心排综合症的发生
– 可以使心脏外科手术更加平稳安全
心肌保护的核心是维持心肌能量代谢平衡
深刻理解心脏氧供和氧耗的平衡
氧
耗
心室减压可降低心脏耗氧：40％ 心脏停跳可降低心脏氧耗： 50％ 低温可降低心脏氧耗： 8%～10％
自律性 传导性 兴奋性 收缩性
高钾停跳的机理
静息电位
– 细胞内外离子浓度梯度
阈电位
– 能够引起动作电位发生的最小刺激电位
动作电位
– 电压依赖性离子的机理
K＋：化学停搏液中的最重要成份 心肌细胞的静息电位取决于跨膜K＋浓度梯度
停搏液的渗透压
适度高渗的停搏液以平衡细胞内因代谢产物 蓄积而引起的高渗状态
随着缺血的损害及低温的影响，Na+~K+泵功
能受到抑制而造成细胞水肿
目前认为渗透压在300～380mOsm/kgH2O
停搏液离子浓度- K+
当膜电位降至－50mV时则Na+通道停 止工作，Na+被阻在细胞外，结果不能 产生及传播动作电位。维持膜电位在此 水平可使心脏处于舒张期停搏
延缓缺血性损害的发生
温血停搏
温度范围 满足心肌有氧代谢的基本条件
– 足够的氧含量，HCT不低于0.24 – 足够的灌注流量 – 停灌仅限偶尔使用 – 心肌停搏液在心肌均匀分布
心肌损害的诊断标准
心肌损害的诊断标准心肌损害是指心肌细胞受到损伤或死亡，通常是由于缺血、缺氧、炎症或其他病理因素所致。
心肌损害的诊断对于及时治疗和预防心脏疾病具有重要意义。
在临床实践中，医生们需要根据一系列的临床表现和实验室检查结果来判断患者是否存在心肌损害。
因此，心肌损害的诊断标准显得尤为重要。
一、临床表现。
心肌损害的临床表现多种多样，常见的症状包括胸痛、心慌、气促、乏力等。
在临床实践中，医生需要仔细询问患者的病史，了解症状的发生频率、持续时间以及诱因等情况，以帮助判断是否存在心肌损害。
二、心电图检查。
心电图是诊断心肌损害的重要手段之一。
心肌损害常常会导致心电图出现异常改变，如ST段抬高、T波倒置等。
因此，医生可以通过心电图检查来初步判断患者是否存在心肌损害，并进一步进行确认诊断。
三、血清生化指标。
血清生化指标对于心肌损害的诊断同样至关重要。
常见的生化指标包括肌钙蛋白、肌酸激酶、谷草转氨酶等。
这些指标的升高往往与心肌细胞的损伤或死亡相关，因此可以作为判断心肌损害的重要依据。
四、心肌影像学检查。
心肌影像学检查包括超声心动图、核素心肌灌注显像等，可以直观地观察心肌的结构和功能。
通过这些检查，医生可以了解心肌损害的范围、程度以及可能的原因，从而更准确地诊断和治疗心肌损害。
五、其他辅助检查。
除了上述常规检查外，还可以根据患者的具体情况进行其他辅助检查，如心肌活检、冠脉造影等。
这些检查可以帮助医生全面了解患者的心肌情况，为诊断和治疗提供更多的信息和依据。
综上所述，心肌损害的诊断需要综合临床表现、心电图、血清生化指标、心肌影像学检查以及其他辅助检查等多方面的信息。
只有全面、准确地判断患者是否存在心肌损害，才能及时采取有效的治疗措施，预防并发症的发生，保护患者的心脏健康。
因此，医生在临床实践中应当严格按照相关的诊断标准和流程进行诊断，以提高诊断的准确性和可靠性。
冠心病的心肌细胞损伤和细胞保护
冠心病的心肌细胞损伤和细胞保护冠心病是一种常见的心血管疾病，其主要特征是冠状动脉供血不足导致的心肌缺血和心肌细胞损伤。
心肌细胞受损是冠心病发展的一个重要环节，因此，研究心肌细胞损伤的机制以及如何保护心肌细胞对于治疗冠心病具有重要的意义。
一、心肌细胞损伤的机制冠心病患者心肌细胞损伤的机制非常复杂，主要包括以下几个方面：1. 冠状动脉供血不足：冠心病发展的核心问题是冠状动脉供血不足，当冠脉狭窄或阻塞时，心肌细胞得不到足够的氧气和营养物质，从而引发心肌缺血和心肌细胞损伤。
2. 氧自由基的产生：心肌缺血时，缺氧引发氧代谢产物的生成，其中包括一氧化氮、超氧阴离子和过氧化氢等，这些化学产物被统称为氧自由基，它们具有极强的氧化作用，可直接造成心肌细胞结构和功能的损害。
3. 细胞内钙离子紊乱：心肌细胞内存在严格的钙离子平衡，当心肌细胞受损时，钙离子平衡受到破坏，导致细胞内钙离子浓度异常升高，进而引发多种细胞损伤的病理过程。
二、心肌细胞保护的策略为了保护冠心病患者的心肌细胞，针对以上损伤机制，研究者们提出了多种保护策略，主要包括以下几个方面：1. 恢复冠状动脉通畅：治疗冠心病的首要目标是恢复冠状动脉的通畅，常用的方法包括冠脉扩张术和冠脉搭桥手术等，这些方法可以有效减少心肌缺血和心肌细胞损伤。
2. 抗氧化治疗：氧自由基对心肌细胞的损害是冠心病发展的主要原因之一，抗氧化治疗可以通过清除自由基，减轻氧化应激反应，从而保护心肌细胞。
常用的抗氧化物质包括维生素C、维生素E、谷胱甘肽等。
3. 钙离子平衡调节：细胞内钙离子紊乱是心肌细胞受损的一个关键环节，因此通过调节钙离子平衡可以保护心肌细胞。
一些药物，如钙离子拮抗剂，可以阻断钙离子进入心肌细胞，从而减轻细胞内钙离子的异常上升。
4. 细胞修复和再生：近年来，干细胞治疗成为一种热门的心肌保护策略。
通过注射干细胞，可以促进心肌细胞的修复和再生，从而修复受损的心肌组织。
综上所述，冠心病的心肌细胞损伤是冠心病发展的一个重要环节，必须重视并采取措施进行保护。
心肌肽对缺血再灌注损伤后心肌保护的机制研究
年 来 。许 多 研 究 结 果 表 明 ， 热 休 克 蛋 白 （ Ｐ ７ ＨＳ ） ０具 有 抗 心 肌 缺 血 作用 ．提 示 多 肽 或 蛋 白质 物 质 可 望 成 为 一 类 新 的抗
心 肌 缺 血 药物 ＿ 。研 究 表 明 Ｉ 能 量 代 谢 障 碍 是 缺 血 再 灌 １ ￣ ｜ ．
原 因尤 其 急性 缺血 所 致 的心 肌 损 伤 具 有 明 显 的 防 治 作 用 。近 ２ 心 肌 肽 对心 肌 能 量 代 谢 的 影 响
心 肌 的 高 能 磷 酸 盐 （ 要 是 ＡＴ ） 的 产 生 、转 移 、储 主 Ｐ 备 和 利 用 是 决 定 心 肌 功 能 的 关 键 因素 。 Ａ ＴＰ的 明 显 下 降 可 进 一 步 引 起 一 系 列 代 谢 的异 常 和 紊 乱 ： （ ） 依 赖 Ａ Ｐ 的 细 １ Ｔ 胞 膜 泵 活 性 降 低 ．引 起 膜 电 位 及 心 电 图 Ｓ 段 改 变 ； （ ） 心 Ｔ ２ 脏 周 期 不 同 阶 段 依 赖 能 量 的 Ｃ 隔 室 化 机 制 活 性 降 低 ． 使 ａ Ｃ 抖 内 流增 加 ，并 激 活膜 磷 酶 ．导 致 缺 血性 肌挛 缩 ．并 产 生 ａ 氧 自 由基 ．进 一 步 产 生 损 害 作 用 ；（ ） 缺 血 涉 及 的心 肌 纤 维 ３ 收 缩性 降 低 ，部 分是 由于 酸 中 毒 和 肌 钙 蛋 白 Ｃ亲 和 力 降低 的 缘 故 ．此 外 ．酸 中 毒 又 可 直 接 损 害 细 胞 的超 微 结 构 ； （ ） 阻 ４ 碍 ＡＴ Ｐ的 降 解 并 进 一 步 阻 断 Ａ Ｐ 的合 成 ；（ ）缺 血 区 同 非 Ｔ ５ 缺 血 区 形 成 代谢 梯 度 ，成 为 引 发 恶 性 心 律 失 常 的主 要 因素 之
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HSP的特点
1、广泛存在 2、结构保守 3、在细胞正常生命活动中发挥重要作用
4、应激状态下表达增多，发挥细胞保护作用
HSP的功能—分子伴侣（molecular
chaperone）
1、帮助新合成蛋白质的折叠，防止其互相聚集 2、帮助蛋白质的细胞内移位 3、帮助变性蛋白质的复性 4、通过泛素-蛋白酶体通路（ubiquitin-proteasome pathway）清除严重受损的蛋白质
Insulin ……
3) . 离子通道的激活剂和拮抗剂
KATP opener: nicorandil, diazoxide
Ca2+ antagonist（ L-type, T-type)
NHE-1 antagonist : HOE-642
mKATP 开放导致下述结果： 抑制Ca2+在线粒体堆积； 抑制mPTP开放； 抑制氧自由基产生
Overview of Proposed Signalling Pathways
(-) mPTP
(2). Remote IPC
Przyklenk K, Basic Res Cardiol 98: 149 – 157 (2003)
Inter-organ protection against ischaemia-reperfusion injury. Brief ischaemia and reperfusion of organs distant or remote from the heart had the ability to mediate a subsequent reduction in myocardial infarct size (see dashed black arrows); A general form of inter-organ protection against ischaemia-reperfusion injury (solid black arrows). (Hausenloy DJ et al, Cardiovasc Res, 2008)
转录因子 基因转录 核
Ischemia
Necrosis and apoptosis myocardial remodeling
Heart failure
慢性心肌损伤恶性循环的形成
二、心肌保护实验研究主要进展
1.外源性心肌保护（exogenous myocardial protection) 1). 心脏停搏液 (cardioplegic solutions)
缺血性心脏疾病危险因子对心肌缺血-再灌注损 伤及心肌保护的影响 (Ferdinandy P et al, 2007)
2）.热休克蛋白（HSPs ）的心肌保物细胞在高温环境下所表现的以基因表达变化为 特征的反应称热休克反应（heat shock response, HSR），所产生的一组蛋白质叫热休克蛋白（heat shock proteins, HSP）。
Schipke JD. Eur J Cardiothorac Surg. 2006;29(4):479-85. Leos CL Cardiol Rev. 2005;13(5):266-70. Yang Q. Ann Thorac Surg. 2005;80(2):757-67.
50年代采用枸櫞酸钾停搏，对心肌损伤 较严重。70年代中期开发含氯化钾的高钾停 搏液(如St. Thomas液、UW液）使心脏外科 发生革命性变化，使用10-30 mM 氯化钾， 使心肌细胞静息膜电位从约-85mV 降至65～ -40mV, 从而使快Na+通道失活，阻断 动作电位的传导，引起“去极化停搏”。
心肌损伤与心肌保护
Myocardial Injury and Myocardial Protection
中南大学湘雅医学院病理生理学系 肖献忠
一、心肌损伤 （myocardial injury)
Main couses of myocardial injury
Ischemia in coronary heart disease Ischemia-reperfusion injury Myocardial toxicosis Cardiac overload Nutritional factors ( Vit B1 deficiency )
1950，Bigelow ; 1955, Melrose 1). Cool crystalloid cardioplegia 2). Cool blood cardioplegia
3). Cool hyperpolarization cardioplegia
4). Warm blood cardioplegia
2). 药理学保护（Pharmacologic protection ）
自由基清除剂（Cu-Zn-SOD，过氧化氢酶，Vit C， E，A , 别嘌呤醇等） 促红细胞生成素(EPO) HDL 甘氨酸，牛磺酸 雌激素 β-R blockers，ACEI
NO donor (L-arginine)
(3). Ischemic post-conditioning
Zhao ZQ. Am J Physiol; 285:579–88. 2003 Zhao ZQ. Cardiovascular Research 70: 200 – 211, 2006 Sun HY. Am J Physiol 288:H1900–1908. 2005
心肌内源性保护概念的提出：
1986，Murry发现缺血预适应（ischemic preconditioning）； 1988，Currie发现经热休克预处理后，大鼠心肌 缺血-再灌注损伤减轻。
1）缺血预适应 (ischemic preconditioning) 指经过一次或多次短暂缺血及再灌注 后，心肌对随后更长时间的缺血损伤及再 灌注损伤产生耐受的现象。
热休克蛋白的分子伴侣功能
HSP70的心肌保护作用研究
改变HSP70水平的方法 热休克 心肌缺血,热休克 基因转染 基因转染 转基因小鼠 心肌损伤模型 大鼠离体心I/R 大鼠在体心I/R 小鼠心肌细胞,缺氧 H9C2细胞,缺氧 离体心I/R 保护作用 超微结构,心功能,酶释放 心肌力学,梗塞面积 细胞膜损伤,酶释放 细胞存活率,LDH释放 心肌力学, 能量代谢 梗塞面积 基因转染(HSC70) 腺病毒心肌内注射 病毒脂质体,冠脉内 H9C2,氧化应激 家兔在体心I/R 大鼠离体心I/R 膜脂质过氧化,酶释放 梗塞面积 心肌力学,酶释放 凋亡 参考文献 Currie RW,1988 Donnelly TJ,1992 Williams RS,1993 Mestril R, 1994 Plumier JC,1995 Radford NB,1996 Hatter JJ,1996 Chong KY, 1998 Okubo S,2001 Jayakumar J,2000 Suzuki K,2000
各种心肌保护性物质通过抑制糖原合成酶激酶-3β （GSK-3β）抑制mPTP的开放，从而发挥心肌保护作用。
Weiss JN. Circ. Res., 2003, 93:292-301 Juhaszova M. Cardiovasc Res., 2005, 66: 233– 244
2.内源性心肌保护（endogenous myocardial protection)
RISK:
reperfusion injury salvage kinase
再灌注损伤挽救激酶
Hausenloy. Cardiovascular Research 63: 305– 312 , 2004 Matsui T, Circulation，104(3): 330– 5， 2001 Yang XM, J Mol Cell Cardiol，36(3): 411– 21. 2004 RavingerováT. Molecular and Cellular Biochemistry，247: 127–138, 2003.
缺血后适应的主要信号通路(Ferdinandy P et al, 2007)
Preconditioning versus Post-conditioning
(4) Pharmacologic PC
Adenosine, Sevoflurane, Isoflurane
Ross A. J Am Coll Cardiol, 2002，39(2)：338-340. Willems L. Cardiovascular Research, 2005, 66 : 245– 255
除了热休克外，许多其它理化及生物刺激都可诱导 HSP的产生，故HSP又称为应激蛋白（stress proteins, SP）。
Classification and expression regulation of heat shock proteins
Kregel KC. J Appl Physiol 92: 2177–2186, 2002; Benjamin IJ. Cir Res, 83; 117-132; 1998
心脏停搏液存在的问题
1）低温可通过影响酶的功能、细胞膜的稳定性、糖 的利用、ATP的生成和利用、以及pH值和渗透压的 平衡等因素造成心肌损伤； 2）复杂心脏手术或心脏移植时由于长时间缺血及随 后的再灌注导致心肌严重损伤，高K+低温停搏仍 不能有效保护；
3）超极化心脏停搏液中含有diazoxide（二氮嗪）或 minoxidil（米诺地尔）或nicorandil（尼可地 尔）等扩血管药物，可能会导致明显血管舒张， 出现严重低血压。
Four cycles of 5 min of ischemia with intermittent reperfusion were shown to limit infarct size by 75%