心脏再灌注损伤的功能、形态和代谢 

　　近年来研究再灌注损伤已从动物实验进人临床研究，特别是临床运用血管造影术、开心手术和心脏移植等打开了再灌注损伤临床研究的领域：

1、对心电活动的影响：心肌细胞急性缺血时的电生理改变主要有静息电位降低，动作电位上升的速度变慢，时值缩短，兴奋性和传导性降低，一些快反应细胞转变为慢反应细胞。在心电图上则表现为缺血心肌对应部位ST段抬高，R波振幅增加。再灌注使缺血中心区R波振幅迅速降低，ST段高度恢复到原水平，Q波很快出现，并常常出现心律失常。一般认为ST段抬高和R波高度增加是心肌急性缺血损伤在心电图上的表现。早期恢复灌注，该损伤是可逆的，再灌注后的发生R波高度降低，Q波迅速形成，则表示心肌有不可逆损伤。心肌缺血后对激动的传导时间延长，心电活动出现碎裂，自律性增强，均为心律失常创造了条件。再灌注后心脏由窦性心律转变为心室颤动，或由室性心动过速转变为室颤，这是由规律、迅速、反复的室性异位活动的结果。狗在心肌缺血再灌注后心律失常发生率为50％-70％，大鼠为80％-90％，人冠状动脉内用链激酶作溶栓治疗后，其心律失常发生率可高达80％。室颤发生后常引起心功能急剧紊乱而致猝死。

而灌注性心律失常的主要机制与缺血心肌与正常心肌之间传导性和不应期差异，导致兴奋折返有关；也与α受体对儿茶酚胺反应性增强、自律性升高及致颤阈值降低有关。大量钾外逸，大量代谢产物蓄积，氧自由基攻击导致的膜脂质过氧化，这也是心律失常发生的主要机制。

2、再灌注对心功能的影响：短期缺血再灌注心功能可得到恢复，若阻断冠脉1小时后再灌注，血液动力学常常进一步恶化，静止张力逐渐升高，而发展张力逐渐下降，±dp／dt进一步降低，左室舒张末压增加，血管阻力和每搏功降低，总心肌耗氧量增加，尤其在出现严重心律不齐(室颤)后，±dp／dt可降到零。目前临床运用超声心动技术，结合彩色多普勒，可直接观察患者再灌注对心肌收缩力的影响。

    　近年来焦点集中在研究“迟呆”心肌(stunned myocardium)，当短期缺血早期恢复灌注时，虽然能预防心肌梗死，但心肌收缩功能不能迅速恢复，在较长一段时间内(数天到数周)，心肌收缩功能低下，甚至处于无功能状态(nonfunction  state)。

    　Braunwald把这种心肌称为“迟呆”心肌或心肌顿挫，即此时心肌仍处于可逆性损伤，仍然存活，最终能恢复全部心舒缩功能。“迟呆”心肌发生的机制主要与ATP恢复较慢、钙超载和自由基损伤心肌有关。

   　 除了心功能低下外，还发现冠状血管在再灌后4小时对腺苷类扩血管物质的反应明显降低，腺苷灌注后，冠脉的血管阻力比没有缺血的阻力高2倍，称为微血管“迟呆”  (microvascular“stunning”)。血管“迟呆”也不是心肌血管坏死，仍属可逆性损伤。血管“迟呆”的可能性机制与毛细血管被白细胞堵塞、血管平滑肌反应性降低、心肌间质水肿以及内皮细胞功能障碍，产生前列环素和内皮细胞源性舒张因子减少有关。

    　持久的心肌缺血的(冠脉阻断2小时以上)后再灌注，则收缩功能的异常成为不可逆。心功能和血流动力学则进一步恶化。

    　3、再灌注对心肌代谢的影响：短时间的缺血再灌注，可使心肌代谢迅速改善并恢复正常，但缺血时间较长后再灌注反而使心肌代谢障碍更为严重，ATP／ADP的比值进一步降低，ATP和CP含量迅速下降，氧化磷酸化障碍，线粒体不再对ADP反应。特别是当线粒体内钙的高度聚积后，导致不可逆性损伤。如缺血阻断1小时以上再灌注使受损细胞内ATP和总核酸含量以及ATP／ADP比值进一步降低，并使冠状窦血液中肌酸磷酸激酶、谷草转氨酶和乳酸脱氢酶浓度急剧增高。

    　4、再灌注对心肌超微结构的影响：冠脉阻断40分钟，缺血区心肌水电解质含量与非缺血区相似，但再灌注2分钟后，就会出现细胞内水、Na+、Cl—和Ca2+含量明显增加，电镜观察到细胞水肿，细胞膜损伤加重，细胞挛缩加重，某些线粒体嵴破裂消失，线粒体内Ca2+大量蓄积，形成致密颗粒，肌原纤维断裂，节段性溶解和收缩带形成。再灌注可造成心肌梗死，坏死组织内有明显的出血。

    　再灌注也可使毛细血管内皮细胞肿胀加重，胞浆形成突起物伸向管腔，内质网扩张成大小不一的空泡，引起管腔变窄，甚至阻塞，同时血小板、白细胞聚集与阻塞。上述变化使心肌恢复灌流后，仍可使部分心肌得不到血液供应，出现无复流现象。这些不可逆改变在心内膜下更易发生。

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