三、白細胞的作用
白細胞(主要是中性粒細胞)出現(xiàn)于梗塞的心肌中已為尸檢所證實。1984年Mullane及其同事證明,冠狀動脈堵塞60分鐘時心肌組織就有白細胞出現(xiàn),5小時后在缺血區(qū)有大量的白細胞聚集。根據(jù)Engler及其同事的研究,再灌注時白細胞數(shù)非但不減少反而增加。以犬心肌缺血為模型,再灌注僅5分鐘,心內膜中性粒細胞就增加25%,缺血輕的組織白細胞聚集也少。
組織缺血和再灌注時白細胞浸潤增加的機制還不十分清楚?赡苁怯捎诮M織受損時,細胞膜磷脂降解,花生四烯酸代謝產(chǎn)物增多,其中有些物質具有很強的趨化作用,因而就能吸引大量白細胞進入組織或粘附于血管內皮,而白細胞本身又能釋放很多具有趨化作用的炎性介質,如白三烯之一的LTB4,從而使微循環(huán)中白細胞進一步增加。
白細胞積聚對組織的損傷作用在于:
(一)嵌頓、堵塞毛細血管有助于形成無復流現(xiàn)象。微動脈及微靜脈亦有大量白細胞粘附于內皮細胞,雖不一定堵塞血流,但粘附的白細胞仍可損傷組織并釋放趨化因子從而吸引更多的細胞。
。ǘ)白細胞可以增加血管通透性,水腫組織的含水量與白細胞密度呈正相關,說明白細胞可能引發(fā)水腫。白細胞增加血管通透性、引發(fā)水腫的機制與白細胞釋放的某些炎癥介質有關。
。ㄈ)激活的中性粒細胞釋放溶酶體酶,可使組織發(fā)生蛋白水解性破壞和液化。
。ㄋ)中性粒細胞可通過產(chǎn)生氧自由基而損傷組織。
白細胞在缺血再灌注損傷的作用,可被以下實驗結果證明:
1.用除去白細胞的血液進行再灌注,可以防止水腫產(chǎn)生并減輕再灌性損傷。
2.抗炎藥減輕組織白細胞浸泣,可縮小梗塞面積。實驗證明布洛芬(ibuprofen)對心肌具有保護作用,主要是由于抑制白細胞浸潤的作用所致。
3.用補體抑制藥降低補體,從而減少白細胞浸潤,可能減輕組織損傷。絲氨酸蛋白酶抑制藥,可以縮小心肌梗塞,而這種酶恰是一種在心肌缺血時能激活補體的酶。因此這種酶的抑制藥,可通過抑制補體的激活而抑制白細胞浸潤,從而減輕心肌損傷。醫(yī)學全在線www.med126.com
四、高能磷酸化合物的缺乏
心肌正常情況下以有氧代謝形式生成三磷酸腺苷(ATP)供作功需要。心肌缺血時則轉為無氧代謝為主,ATP合成減少,以致心舒縮功能障礙。在犬的實驗中證明,心肌嚴重缺血15分鐘(結扎冠狀動脈左旋支),心肌發(fā)生可逆性損傷。此時如果得到血液再灌注,則細胞并不死亡。但有很多報告指出,短時間缺血后,收縮功能長時間不能恢復。究其原因,多認為與ATP水平的低下有關。研究證明缺血15分鐘時不僅ATP減少60%?傁佘账岢匾矞p少50%。ADP也輕度減少(可能轉為ATP或AMP),AMP明顯升高,但其升高程度小于ATP減少輻度。再灌注20分鐘ATP明顯回升,但只接近正常的一半,再灌注24小時仍然維持在低水平上,只有在再灌注4天后ATP及總腺苷池才近于恢復,但仍低于非缺血區(qū)(圖11-2)。
圖11-2 心肌缺血/再灌注時ATP、Ca2+、K+的變化
以大鼠離體作功心臟為模型(Neely氏模型),先在20℃低溫下給心臟停跳液,再短時間全心缺血(夾住主動脈)后,再灌注生理溶液。結果是給停跳液30分鐘再缺血30分鐘后,ATP幾乎完全喪失,ADP明顯減少,AMP明顯增加,總腺苷酸量顯著降低。再灌注60分鐘可使ATP明顯回升,但不及正常對照的一半,而總腺苷酸量則明顯低于給停跳液后,比正常對照減少50%。上述研究提示缺血及再灌注損傷的心肌有氧代謝性發(fā)生嚴重損傷,影響能量代謝及心肌功能的恢復。
再灌注時高能磷酸化合物之所以恢復慢且總腺苷酸水平明顯下降,可能與下列因素有關。
。ㄒ)缺血心肌的代謝障礙主要表現(xiàn)為對氧的利用能力受限,有氧代謝嚴重受損。在缺血進入不可逆階段再灌注時,氧的利用并不增加,心肌只能利用運至心肌的氧的17%。氧的利用能力受限與缺血及再灌注所致線粒體受損有關。
。ǘ)ATP合成的前身物質(腺苷、肌苷、次黃嘌呤等)在再灌時被沖洗出去,使心肌失去再合成高能磷酸化合物的物質基礎。實驗證明在再灌注液中補充肌苷或谷氨酸能促進ATP的合成及心功能的恢復。
3.線粒體膜發(fā)生氧自由基誘發(fā)的脂質過氧化反應使線體受損。線粒體膜富有磷脂,線粒體在缺氧時又是產(chǎn)生自由基的場所,因此極易引起膜脂過氧化使線粒體功能障礙。