缺氧性心肌损伤

缺氧性心肌损伤（共7篇）

缺氧性心肌损伤 篇1

摘要：目的 探讨新生儿缺氧性心肌损伤应用不同药物治疗的临床效果。方法 选取本院2012年1月至2014年1月诊治的84例缺氧性心肌损伤患儿, 随机将其分为两组, 其中对照组42例采用磷酸肌酸治疗, 研究组42例采用二丁酰环磷腺苷钙治疗, 并分析两组患儿治疗期间相关情况。结果 研究组患儿心功能恢复时间、心肌损伤症状时间、心肌损伤标志物情况等均明显优于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) 。结论 二丁酰环磷腺苷钙治疗新生儿缺氧性心肌损伤疗效明显, 可有效改善患儿生活质量。

关键词：新生儿缺氧性心肌损伤,磷酸肌酸,二丁酰环磷腺苷钙

为探寻新生儿缺氧性心肌损伤最优治疗效果, 本研究选取84例患儿对比分析磷酸肌酸与二丁酰环磷腺苷钙的治疗效果, 现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取本院2012年1月至2014年1月诊治的84例缺氧性心肌损伤患儿, 将其随机分为对照组与研究组。研究组42例, 男女比例为22:20, 年龄21~41周, 平均 (37.4±2.2) 周;对照组42例, 男女比例为23:19, 年龄22~43周, 平均 (37.6±2.2) 周。所有患儿剖宫产52例, 顺产32例。两组患儿在性别、年龄方面比较差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准:临床症状符合缺氧性心肌损伤的诊断标准;签署了相关治疗方案知情同意书;无应用相关药物的禁忌证。排除标准:药物过敏者, 不配合治疗和护理方案实施者[1]。

1.3 治疗方法

对照组患儿采用磷酸肌酸 (注射用磷酸肌酸钠, 吉林英联生物制药股份有限公司生产, 批准文号:国药准字H20045399) 静脉滴注, 1~2次/d, 1 g/次。研究组患儿采用二丁酰环磷腺苷钙 (注射用二丁酰环磷腺苷钙, 上海第一生化药业有限公司生产, 批准文号:国药准字H31022649) 静脉滴注, 2~3次/d, 20 mg/次。

1.4 观察指标

观察两组患儿心电图, 分析比较两组患儿心功能恢复时间、心机损伤症状消失时间情况, 根据心肌损伤标志物分析两组患儿血清肌红蛋白 (MYO) 、心肌肌钙蛋白I (c Tn I) 、肌酸激酶同工酶MB质量 (CK-MBmass) , 对结果进行统计学分析[2]。

1.5 统计学分析

数据均采用SPSS 18.0统计软件进行分析和处理, 计量资料以±s表示, 组间比较采用t检验, P<0.05为差异有统计学意义。

2. 结果

2.1 心功能情况比较

两组患儿治疗后心功能恢复时间与心肌损伤症状消失时间比较, 研究组明显优于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表1。

2.2 心肌损伤标志物比较

两组患儿治疗后心肌损伤标志物情况比较, 研究组明显优于对照组, 差异有统计学意义 (P<0.05) , 见表2。

3 讨论

新生儿缺氧性心肌损伤是由心脏缺血缺氧所导致, 严重影响患儿心功能与生命健康。磷酸肌酸应用于心肌损伤治疗可提高患儿心肌力量, 但在新生儿缺氧性心肌损伤治疗中, 考虑到新生患儿特性无法发挥最佳效果, 影响整体疗效, 且易影响新生患儿营养代谢与生长激素分泌。二丁酰环磷腺苷钙作为蛋白激酶激活剂, 在新生儿缺氧性心肌损伤治疗中可催化患儿机体基本生物化学代谢, 激活患儿机体反应, 从而改善细胞代谢能力, 实现舒张平滑肌、转化异常细胞、促进神经再生作用, 从而改善患儿心肌缺血等症状, 且应用于新生患儿不良反应较少, 对患儿各器官功能无影响[3]。本文研究组采用二丁酰环磷腺苷钙静脉滴注, 心功能恢复时间及治疗效果明显优于对照组, 差异有统计学意义。

CK-MBmass为诊断患儿心肌梗死的金指标, 临床特异性相对较高, c Tn I指标灵敏度较高、特异性较强、发病后持续时间长, 是现阶段心肌损伤较好的诊断指标, 可准确反映患儿心肌损伤症状与恢复情况, 更能准确检测出患儿所患心绞痛、心肌梗死等其他影响心功能疾病, 研究中几种心机损伤标志物综合评判, 可综合全面反映出患儿心功能整体状态。结合研究结果研究组患儿治疗后MYO、c Tn I、CK-MBmas等指标均明显改善, 心肌损伤程度显示为正常到轻度, 而对照组各指标显示仍存在部分中度心肌损伤患儿, 比较结果研究组治疗方案效果更优。

综上所述, 二丁酰环磷腺苷钙治疗新生儿缺氧性心肌损伤疗效明显, 可有效促进患儿心功能恢复。

参考文献

[1]缪珀.磷酸肌酸钠治疗新生儿窒息后心肌损伤的meta分析[J].中国当代儿科杂志, 2012, 17 (3) :137-137.

[2]李华.新生儿缺氧性心肌损伤的临床分析[J].基层医学论坛, 2011, 13 (25) :68-68.

[3]王爱菊.二丁酰环磷腺苷钙治疗扩张型心肌病心力衰竭的临床观察[J].延安大学学报 (医学科学版) , 2014, 21 (1) :47-47.

缺氧性心肌损伤 篇2

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2012年1月-2014年1月我院收治的足月HIE合并心肌损伤患儿60例为研究对象, 其中轻度37例, 中度18例, 重度5例;男35例, 女25例;平均胎龄 (39.0±1.8) 周;平均出生体质量 (3.39±0.81) kg;发病至入院时间:0~24h为26例, 24~36h为21例, 36~72h为11例, >72h 2例;分娩方式:自然分娩33例, 剖宫产27例。全部病例符合2005年中华医学会分会新生儿学组制定的诊断标准及临床分度[2], 合并心肌损伤参照虞人杰等[3]制定的诊断标准。患儿均排除先天或获得性心脏病, 均符合孕母体健, 孕期无明确感染及用药史, 并除外心脏疾病及代谢性疾病。家长知情同意。

1.2方法

对全部研究对象从临床症状、体征、合并症进行观察, 采用自制的表格进行统计, 总结出现次数。全部观察对象进行心肌酶谱测定、心电图、胸片、头颅CT检查并进行分析。

全部患儿采取综合治疗基础上, 应用注射用磷酸肌酸钠改善心肌治疗, 每天1次, 连续应用1~2周。有心律失常者加用心律平等抗心律失常药物。观察治疗后的临床效果。

1.3 疗效评定标准

(1) 治愈:临床症状消失, 心音有力, 心率、心律恢复正常, 心电图正常, CK-MB基本恢复正常; (2) 好转:临床症状消失, 心音有力, 心率、心律恢复正常, 心电图基本正常, CK-MB明显下降, 但未完全正常; (3) 无效:临床症状未好转, 心率、心律未恢复正常, CK-MB下降不明显, 甚至加重, 病情无明显改善或病情加重, 自动出院、转院甚至死亡。

1.4 统计学方法

应用SPSS 14.0软件对数据进行统计分析。计量资料以±s表示, 比较采用t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 HIE合并心肌损伤临床表现

对60例HIE合并心肌损伤的临床表现和合并症情况进行比较得出, 在临床症状上以面色苍白、紫绀、皮肤花纹为主, 体征则以心音低钝、心动过缓或过速、心律不齐为主;在合并症上以蛛网膜下腔出血最为常见。见表1、2。

2.2 HIE合并心肌损伤辅助检查情况

对60例HIE合并心肌损伤辅助检查情况进行比较得出, 在心电图上以心动过缓过速、S-T段偏移最明显;在影像学上X线胸片一般无异常, CT为轻中度改变, 心肌酶谱以乳酸脱氢酶、肌酸激酶、同工酶升高为主。见表3。

2.3 HIE合并心肌损伤预后

全部患儿经治疗, 治愈55例 (91.67%) , 好转4例 (6.67%) , 死亡1例 (1.67%) 。对治疗前后心肌酶谱进行比较, 谷丙转氨酶、乳酸脱氢酶、肌酸激酶、同工酶、羟丁酸脱氢酶等比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。见表4。

3 讨论

HIE是围生期窒息所致脑的缺氧缺血性损害, 是围生期新生儿主要死亡原因之一, 部分患儿可遗留不同程度的神经系统后遗症。近年研究表明, 缺氧窒息后脑损害常与其他脏器损害并存, 心脏是易受损的重要器官之一[4]。HIE窒息患儿早期由于器官血流再分布, 使肺、肾、胃肠道血流减少而心、脑、肾上腺血流增加, 以维持重要脏器血氧供应。当缺氧持续时, 由于呼吸循环功能的继续恶化导致脑、心等组织缺氧缺血。此种严重失代偿状态可最终发展为心肌坏死, 导致心、脑等主要器官损害和功能障碍。本次研究结果中, 经正规治疗的60例患儿中, 有1例死亡。分析原因和该患儿生后窒息时间长有关。短暂缺氧, 心肌血流可通过冠状动脉扩张得到调节, 但若心肌缺氧时间过长则缺血症状无法得到改善, 产生一系列氧自由基反应促使心肌损伤加重[5], 引起心脏收缩舒张功能不全, 不能维持循环血量致缺氧缺血性损害持续存在, 从而影响疾病的恢复及预后。

本次研究结果显示, HIE合并心肌损伤临床症状上以面色苍白、紫绀、皮肤花纹为主;体征则以心音低钝、心动过缓或过速、心律不齐为主。与多数临床报道一致[6]。窒息后心肌损伤临床表现多种多样, HIE患儿心肌受损早期往往由于无特异性表现, 漏诊、误诊率高, 延误及时治疗, 导致心功能受损, 进一步加重脑损伤。故对HIE患儿出现上述临床表现时要高度警惕新生儿缺氧缺血性心肌损伤的发生。

心肌酶谱可作为缺氧引起的心肌损伤的重要实验室诊断标准。结合本次研究结果可看出, 60例患儿心肌酶谱均不同程度升高, 经治疗后, 心肌酶谱数值均明显降低, 差异有统计学意义, 因此心肌酶活性, 可作为判断HIE时有无心肌损伤的重要指标之一。此外, 由于缺氧后心肌可出现继发性损害, 出现心脏自主神经功能受损, 缺氧可造成低氧血症和酸中毒, 直接损害心肌细胞, 形成临床上心动过缓过速、S-T段偏移等心电图改变。与以往临床观察一致[7~9]。

目前, 新生儿心肌保护策略旨在减少活性氧生成, 提高抗氧化防御系统, 减少细胞损伤。磷酸肌酸可将ADP转化为ATP, 具有保护细胞结构, 稳定细胞膜及缺血心肌细胞的电生理状态功能, 使缺血心肌组织内含氧量增加, 从而改善心肌能量代谢, 促进心肌缺氧、缺血损伤的恢复, 使心肌收缩力增强, 对改善心肌功能具有积极的作用[10]。本组观察显示, 在综合治疗基础上, 加用磷酸肌酸钠治疗, 除1例患儿死亡外, 其余全部患儿治愈或好转。提示新生儿心肌细胞修复和再生能力均很强, 缺氧缺血性损伤后如果给予及时、合理的治疗, 受损心肌可恢复正常或得到完全代偿[11、12]。综上所述, 在儿科临床工作中应高度重视窒息后新生儿缺氧缺血性心肌损伤的诊治。对窒息新生儿, 除对脑进行保护性治疗外, 还应对心脏损伤给予高度重视, 减少多器官损害的发生, 提高HIE患儿抢救成功率, 降低病死率和致残率。

摘要：目的 分析新生儿缺氧缺血性心肌损伤的临床表现、辅助检查及治疗方法, 以期提高临床诊治水平。方法 选择足月新生儿缺氧缺血性脑病合并心肌损伤患儿60例为研究对象, 对其临床表现、辅助检查和治疗情况进行观察。结果 新生儿缺氧缺血性脑病合并心肌损伤以面色苍白、紫绀、皮肤花纹、心音低钝、心动过缓或过速、心律不齐等为主要临床表现, 辅助检查以心电图和心肌酶谱改变为主, 综合治疗基础上, 加用磷酸肌酸钠等改善心肌治疗后, 治愈55例 (91.67%) , 好转4例 (6.67%) , 死亡1例 (1.67%) 。结论 新生儿缺氧缺血性心肌损伤是可逆的, 经临床积极治疗, 心肌酶谱多可恢复正常, 往往不遗留心脏功能后遗症。

缺氧性心肌损伤 篇3

1 材料与方法

1.1.1实验动物和分组

健康雄性SD大鼠实验前先适应性饲养1周, 后在直径90cm, 高105cm, 水深约60cm木桶进行适应性游泳, 时间20min/d, 连续2天, 以淘汰不适应游泳的大鼠。将大鼠随机分为4组, 即安静对照组、一般训练组、过度训练组、运动预适应组, 每组15只。大鼠体重215-245g, 正常饲养, 自由饮食, 室温20-23℃, 相对湿度45%~50%, 水温控制在31℃~32℃。

1.1.2运动方案

安静对照组常规饲养4周, 不加干预, 与运动组同时取材;一般训练组第1-2w常规饲养, 不加干预, 第3-4w进行无负重游泳运动, 每次游泳1h/d, 每周游泳6天, 周日休息。过度训练组第1-2w常规饲养, 不加干预, 第3-4w每天进行一次尾部负重3%体重的负荷进行游泳, 直至力竭, 要求力竭性游泳时间达2 h, 每周游泳6天, 周日休息。力竭判断标准为大鼠连续沉入水中超过5-10秒不能浮出[7]。运动预适应组第1-2W大鼠每天尾部负重3%体重负荷进行间歇性游泳运动一次, 要求每天游泳15 min, 休息5 min, 重复3次, 6 d/周, 周日休息, 以模拟心肌反复多次短暂的相对缺血/再灌注, 第3-4周运动与过度训练组的第3-4周训练一致。大鼠每次游泳运动后, 迅速用干毛巾擦干, 电吹风吹干。在运动中注意观察大鼠的皮毛、精神状态、体重、运动能力变化等一般状况。

1.2. 取材与实验

1.2.1 取材

运动训练结束后即刻用0.4%戊巴比妥钠 (1ml/100g体重) 腹腔麻醉大鼠, 仰卧位固定, 迅速打开腹腔, 从下腔静脉取血5ml;后打开胸腔暴露心脏, 从心尖处插入灌注针头, 缓慢注入2ml 1%肝素抗凝, 换300-350ml生理盐水快速滴注, 迅速剪断下腔静脉, 待流出液基本无血色后, 快速滴完4%的多聚甲醛350ml。取出心脏置4%多聚甲醛后固定24小时。对心脏标本常规酒精梯度脱水、二甲苯透明、浸蜡和石蜡包埋。

1.2.2

染色与摄片每组随机取10块蜡块, 每块切片40张, 厚度为5μm, 每组分别取400张切片, 分别进行常规苏木精—伊红染色法 (hematoxylin-eosin staining, HE) 和苏木素–碱性复红–苦味酸 (Haematoxylin Basic Fuchsin Picric acid, HBFP) 染色法。其中HBFP染色操作步骤为:石蜡切片脱蜡至水, 入苏木素染液5min, 用自来水冲洗5min;入1%盐酸溶液分化2~3s, 用自来水冲洗10min, 蒸馏水洗;0.1%碱性复红液3min, 用蒸馏水洗5~10s;纯丙酮5~10min;0.1%苦味酸纯丙酮5~15min;二甲苯透明, 中性树胶封片。各组大鼠随机选取10张切片, 每张切片在光镜下随机选择5个视野, 在同一放大倍数下 (10×40) , 每组共测50个视野。利用计算机图像分析系统分别测定每个视野缺血缺氧面积, 平均光密度。

1.2.3 血清MDA含量测定

血液离心后提取血清, 置-20℃冻存, 用改良的硫代巴比妥酸法测定血清MDA[8]。

1.3 统计学处理

实验数据采用SPSS 11.5统计软件处理, 两样本均数比较采用t检验, P<0.05为具有显著差异性。

2 结果

2.1 HE染色

正常对照组和一般训练组 (图A、B) 心肌纤维清晰, 细胞核呈碱性, 位于细胞中央, 胞浆红染, 染色均匀, 轮廓清晰, 呈细长圆柱状, 可见横纹。过度训练组 (图C) 肌纤维排列紊乱, 细胞肿胀红染, 部分肌纤维界限模糊, 可见肌纤维断裂。运动预适应组 (图D) 肌纤维有少许的紊乱, 形态结构的改变比过度训练组轻, 肌纤维轮廓较清楚。

2.2 HBFP染色

安静对照组心肌纤维结构清楚, 着色均匀, 细胞浆丰富, 细胞核呈卵圆形, 核大小均匀呈蓝黑色 (图E) 。一般训练组心肌纤维着色不均匀, 细胞浆内偶有少许呈斑点状红色缺血缺氧部位 (图F) 。过度训练组 (图G) 比安静对照组和一般训练组缺血缺氧部位明显增多, 有若干片状的红色缺血缺氧部位;运动预适应组 (图H) 心肌缺血缺氧改变程度比过度训练组明显减轻, 有斑点状红色缺血缺氧部位。

2.3 心肌缺血缺氧计算机图像分析结果

安静对照组的缺血缺氧面积和平均光密度均为0;过度训练组和运动预适应组缺血缺氧面积和平均光密度均比一般训练组高 (P<0.05) ;运动预适应组缺血缺氧面积和平均光密度均比过度训练组低 (P<0.05) 。

2.4 大鼠血清MDA含量

对于大鼠血清MDA, 运动各组均高于安静对照组 (P<0.05) ;过度训练组高于一般训练组 (P<0.05) 和运动预适应组 (P<0.05) ;运动预适应组略高于一般运动组 (P>0.05) , 但没有统计学意义。

3 分析

极大强度的过度负荷或过度训练可导致心脏发生心肌纤维肿胀、肌纤维断裂、线粒体肿胀等严重变性病理性变化[5,6], 本次研究HE染色结果, 过度训练组心肌肌纤维排列紊乱, 细胞肿胀红染, 部分肌纤维界限模糊, 可见肌纤维断裂, 与相关研究结果相似【4-5】, 同时, HBEP染色, 过度训练组比安静对照组和一般训练组缺血缺氧部位明显增多, 红色缺血缺氧部位呈若干片状, 利用计算机图像分析技术, 缺血缺氧面积和平均光密度均比一般训练组高安静对照组都高, 说明长期的过度训练造成心肌缺血缺氧性损伤。

运动性力竭的极限负荷过度训练时, 由于血供暂时性不足, 心肌出现局部缺血缺氧, 机体可以通过内源性保护机制调节, 恢复心肌的血供, 这相当于一个缺血再灌注的过程。在运动中, 反复短期的间歇性一定强度的运动, 心脏可以出现暂时性的反复的缺血缺氧, 通过这种反复的间歇性运动诱导的心肌对机体随后较长时间的缺血缺氧产生保护, 即运动预适应。运动预适应能提高心肌对缺血的耐受性, 降低心肌缺血再灌注损伤, 改善心肌功能[9,10,11]。

本次研究, HBEP染色结果表明, 运动预适应组心肌缺血缺氧改变程度明显比过度训练组减轻, 红色缺血缺氧部位呈斑点状, 未出现明显的片状缺血缺氧部位。同时, 计算机图像分析技术测定缺血缺氧面积和平均光密度 (MOD) 结果也显示, 运动预适应组缺血缺氧面积和平均光密度均比过度训练组低, 差异具有统计学意义。表明运动预适应对心肌产生保护作用, 能降低过度负荷对心肌缺血再灌注性损伤。

MDA是脂质过氧化过程中的代谢产物, 大强度剧烈运动可导致机体内源性氧自由基的生成量增加, 引发脂质过氧化反应而产生大量的MDA, 膜流动性下降, 膜结构改变和膜通透性增加, 引起细胞的损伤[12,13,14]。

本次研究, 过度训练组大鼠血清MDA含量显著高于安静对照组和一般训练组, 这与研究发现大鼠过度运动和力竭运动MDA的升高及SOD的下降, 导致心肌损伤[13,14], 类似。但运动预适应组大鼠血清MDA低于过度训练组, 进一步说明运动预适应对过度训练大鼠心肌产生的保护作用, 降低过度训练大鼠对心肌的损伤。

运动预适应对心肌的保护作用, 可以通过提高心肌的抗氧化能力提高, 降低脂质过氧化反应来发挥对心肌的保护作用。翟庆峰[15]等在研究中发现大鼠运动预适应组血清MDA显著低于相对缺血再灌注组, 并提出EP大鼠心肌相对I/R损伤有明显的延迟性保护作用运动。彭林峰[16]等在研究中发现, 大鼠在缺血再灌注前进行高强度间歇运动训练和一次高强度的间歇运动预处理, 结果, 大鼠心肌组织SOD和GSH-PX活性显著高于对照组, 心肌中MDA含量显著低于对照组, 提示运动预处理对心肌的保护作用可通过提高心肌的抗氧化能力。本次研究, 运动预适应组大鼠血清MDA低于过度训练组, 从而发挥对心肌的保护作用。

综上所述, 运动预适应是可以降低过度训练大鼠血清MDA的含量, 从而对心肌缺血缺氧性损伤保护作用。

摘要：[目的]:研究运动预适应对过度训练大鼠心肌缺血缺氧形态影响及血清MDA。[方法]:将鼠随机分为安静对照组、一般训练组、过度训练组、运动预适应组。安静对照组常规饲氧, 不加干预;一般训练组第1-2w常规饲养, 第3-4w进行无负重游泳运动, 每次游泳1h/d, 每周游泳6天。过度训练组第1-2w常规饲养, 第3-4w每天进行一次尾部负重3%体重的负荷进行力竭性游泳, 每周游泳6天。运动预适应组第1-2W大鼠每天尾部负重3%体重负荷进行间歇性游泳运动一次, 每天游泳15 min, 休息5 min, 重复3次, 6 d/周, 周日休息, 第3-4周运动与过度训练组的第3-4周训练一致。训练结束后取材, 进行常规HE染色和HBEP染色并摄片, 测血清MDA。[结果]:HE染色, 过度训练组肌纤维排列紊乱, 部分肌纤维界限模糊。运动预适应组肌纤维轮廓较清楚。HBEP染色过度训练组有若干片状的红色缺血缺氧部位;运动预适应组心肌缺血缺氧改变程度比过度训练组明显减轻。运动各组大鼠血清MDA均高于安静对照组;过度训练组高于一般训练组和运动预适应组。[结论]:运动预适应可以降低过度训练大鼠血清MDA的含量, 对心肌缺血缺氧性损伤产生保护作用。

缺氧性心肌损伤 篇4

1 材料与方法

1.1 试验药物与试剂

苦参素(南京泽朗医药科技有限公司,批号:20141025,纯度≥98%);舒血宁注射剂(神威药业有限公司,7.0 mg/2 m L,批号:Z14030182);DMEM培养基、小牛血清(美国Gibco公司);MTT(美国Sigma公司);谷草转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)、磷酸肌酸激酶(CPK)含量测定试剂盒(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司);超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量测定试剂盒(南京建成生物工程研究所);Annexin V/PI细胞凋亡检测试剂盒(北京博奥森生物技术有限公司);caspase-3单抗(碧云天生物技术有限公司);RNA提取液TRIzol试剂盒(北京Trans Gen公司);c DNA逆转录试剂盒(上海斯信生物科技有限公司);B细胞淋巴瘤/白血病-2(bcl-2)、bcl-2S相关X蛋白(bax)的上下游引物(上海博亚生物公司)。

1.2 实验动物

清洁级SD大鼠1 d~3 d乳鼠[8],雄性,购自河北省实验动物中心,许可证号:SCXK(冀)2008-1-003,动物批次号:20150324。

1.3 实验方法

1.3.1 细胞分离与培养

参照闵清等[8]报道的方法,无菌条件下开胸取心脏并剪取心室组织,剪碎后加入0.1%的胰酶,37℃振荡消化6 min,去上清,沉淀继续用0.1%胰酶于37℃振荡消化6 min,直至组织碎块消化完毕,收集消化上清液,1 500 r/min离心10 min,取沉淀物,加入心肌细胞培养基(10%胎牛血清DMEM,内含105 U/L青霉素和链霉素),垂打均匀,立壁1.5 h。收集未贴壁细胞,调整细胞至6×108个/L,接种于35 mm培养器皿中,37℃,5%CO2,100%湿度,培养72 h,用于实验。

1.3.2 分组与H/R模型制备

取经培养72 h后状态良好的原代乳鼠心肌细胞,随机分为空白对照组、缺氧/复氧(H/R)模型对照组、OMT(20μg/m L、40μg/m L和80μg/m L)干预组和舒血宁注射液(SXN,100μg/m L)干预组(阳性对照组),每组设10个复孔。除空白对照组外,其余各组均参照闵清等[4]的方法制备H/R损伤肌细胞模型:弃去培养基,每孔加入预先以95%N2、5%CO2混合气饱和15 min无糖台氏液2 m L;敞盖放入缺氧盒内,通入95%N2、5%CO2混合气,流速1 L/min;15 min后,夹闭进气管和出气管,将缺氧盒置于细胞培养箱内2.5 h,此过程为缺氧。打开缺氧盒,取出培养皿,吸出上清液,每孔加入2 m L 2.5%胎牛血清DMEM培养基,置于培养箱内继续培养2 h,此过程即为复氧。复氧后各组立即给药进行干预,干预时间为6 h。

1.4 检测指标

1.4.1 细胞存活率检测

将各组细胞分别接种于96孔培养板内(n=8),每孔加入噻唑蓝(MTT)溶液(5mg/m L)2 0μL,3 7℃孵育4 h后弃上清,每孔加入150μL二甲基亚砜(LDMSO),振荡15 min后用酶标仪测定波长490 nm处的OD值,各组取平均值,然后计算细胞存活率:细胞存活率(%)=(实验组OD值/对照组OD值)×100%。

1.4.2 AST、CPK、LDH含量检测

分别取各组心肌细胞培养液,按照试剂盒操作方法步骤,通过全自动生化分析仪平行测定各组细胞培养液中AST、CPK、LDH活性。

1.4.3 SOD、CAT、GSH-Px活性和MDA含量检测

弃去培养基取细胞,每孔加入2 m L磷酸盐缓冲溶液(PBS),通过超声波细胞破碎仪冰浴中处理30 s,经3 500 r/min低温(4℃)离心10 min后取上清液,然后按试剂盒操作方法步骤,通过紫外-可见分光光度计平行测定各组细胞裂解液中SOD、GSH-Px、CAT活性和MDA含量。

1.4.4 细胞凋亡检测

用不含EDTA的胰酶(0.25%)消化细胞,离心后弃上清液,经PBS溶液洗涤两次后,按照Annexin V/PI细胞凋亡检测试剂盒操作方法步骤:加入5 0 0μL Binding Buffer、5μL Annexin V、5μL PI,混匀,室温避光孵育10 min后采用流式细胞仪进行检测,观察各组细胞凋亡情况并在流式二维图中计算凋亡率。

1.4.5 bcl-2mRNA、Bax mRNA表达的检测及bcl-2/Bax表达比值的计算

从基因库中查阅大鼠bcl-2、Bax基因c DNA序列,应用Oligo软件程序设计上、下游引物;bcl-2引物:上游5'-GGGATGCCTTTGTGGAACTA-3',下游5'-TGATTT GACCATTTGCCTGA-3';Bax引物:上游5'-ATCCAGGATCGAGCAGGGAGGATGG-3',下游5'-AGATGGTCACTGTCTGCCATGTGGG-3';β-actin引物:上游5'-CCTGTATGCCTCTGGTCGTA-3',下游5'-CCATCTCTTGCTCGAAGTCT-3'。常规消化并收集各组细胞,加入适量TRIzol试剂提取总RNA,测定总RNA浓度,取1μgRNA反转录为c DNA,然后进行PCR反应,扩增完毕后,取PCR产物于琼脂糖凝胶电泳,通过凝胶成像仪观察并照相。以β-actin为内参,通过灰度值进行半定量分析bcl-2 mRNA、Bax mRNA表达,并计算bcl-2/Bax比值。

1.4.6 caspase-3蛋白表达检测

低温离心取细胞后经PBS溶液洗涤3次,超声波细胞破碎仪冰浴中处理30 s,12 000 r/min低温(4℃)离心20 min取沉淀,通过BCA法进行蛋白定量,蛋白变性后上样、电泳:待溴酚蓝接近胶底部时停止、转膜、春红溶液染色,室温下5%脱脂奶粉封闭2 h,一抗(caspase-3,β-actin)4℃过夜;洗膜,二抗室温摇床上孵育1 h后经ECL显色,实验结果应用Quantity One软件进行分析。

1.5 统计学处理

采用SPSS15.0统计软件进行分析,计量资料以均数±标准差(±s)表示,组间均数比较采用单因素方差分析;计数资料采用χ2检验;以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组细胞存活率比较

与空白对照组比较,H/R模型对照组乳鼠心肌细胞存活率显著降低(P<0.01);与SXN干预组H/R模型对照组比较,OMT 40μg/m L、80μg/m L干预组乳鼠心肌细胞存活率显著升高(P<0.05或P<0.01),差异有统计学意义。详见表1。

%

2.2 各组细胞培养液心肌酶含量比较

与空白对照组比较,H/R模型对照组乳鼠心肌细胞培养液中AST、CPK、LDH含量均显著升高,差异有统计学意义(P<0.01);与H/R模型对照组比较,OMT40μg/m L、80μg/m L干预组、SXN干预组乳鼠心肌细胞培养液中AST、CPK、LDH含量显著降低(P<0.05或P<0.01),差异有统计学意义。详见表2。

2.3 各组细胞抗氧化酶活性和MDA含量比较

与空白对照组比较,H/R模型对照组乳鼠心肌细胞中SOD、GSH-Px、CAT活性显著降低且MDA含量显著升高,差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01);与H/R模型对照组比较,OMT40μg/m L、80μg/m L干预组、SXN干预组乳鼠心肌细胞中SOD、CAT活性显著升高且MDA含量显著降低(P<0.05或P<0.01),其中OMT80μg/m L干预组GSH-Px活性显著升高(P<0.05),差异有统计学意义。详见表3。

2.4 各组心肌细胞状况

通过流式细胞术分析发现:H/R模型对照组乳鼠心肌细胞凋亡细胞数量较正常对照组明显增多,而经OMT40μg/m L、80μg/m L干预6h能明显减少凋亡细胞数量;计算凋亡率发现,与空白对照组比较,H/R模型对照组乳鼠心肌细胞凋亡率显著升高(P<0.01);与H/R模型对照组比较,OMT40μg/m L、80μg/m L干预组、SXN干预组乳鼠心肌细胞凋亡率显著降低(P<0.01),差异有统计学意义。详见图1和表4。

注:A为空白对照组;B为H/R模型对照组;C为OMT 20μg/m L干预组;D为OMT 40μg/m L干预组;E为OMT 80μg/m L干预组;F为SXN100μg/m L干预组。

%

2.5 各组心肌细胞bcl-2 mRNA、Bax mRNA和bcl-2/Bax比较

经RT-PCR检测并进行半定量分析发现:与空白对照组比较,H/R模型对照组乳鼠心肌细胞中bcl-2 mRNA和Bax mRNA表达均显著升高(P<0.05或P<0.01),但bcl-2/Bax表达比值显著降低(P<0.01);与H/R模型对照组比较,OMT40μg/m L、80μg/m L干预组、SXN干预组乳鼠心肌细胞中bcl-2mRNA表达显著升高且Bax mRNA表达显著降低,bcl-2/Bax表达比值显著升高,差异均有统计学意义(P<0.05或P<0.01)。详见表5。

2.6 各组心肌细胞caspase-3表达

通过Western blot方法检测发现:与空白对照组比较,H/R模型对照组乳鼠心肌细胞caspase-3表达量显著升高(P<0.01);与H/R模型对照组比较,OMT40μg/m L、80μg/m L干预组、SXN干预组乳鼠心肌细胞caspase-3表达量显著降低(P<0.05或P<0.01),差异有统计学意义。详见图2和表6。

注:A为空白对照组;B为H/R模型对照组;C为OMT 20μg/m L干预组;D为OMT 40μg/m L干预组;E为OMT 80μg/m L干预组;F为SXN100μg/m L干预组

3 讨论

冠心病急性心肌梗死已逐步发展成为严重危害人类生命健康的主要疾病之一,通过溶栓、介入手术等使冠状动脉恢复血流供应,可极大降低心肌梗死病人死亡率,但再灌注损伤严重影响病人愈后。缺血再灌注损伤病理机制复杂,至今尚未明确。近年来随着病理生理学研究的深入,发现再灌注后出现的氧化应激损伤及继发细胞凋亡是心肌缺血再灌注损伤发生发展过程的重要环节[9,10,11],为今后研发抗心肌缺血再灌注损伤药物提供方向。

OMT是一种具有多种药理学作用的喹诺西啶类生物碱;舒血宁注射液具有扩张血管、改善微循环的功效。本实验通过分离培养并建立缺氧/复氧损伤乳鼠心肌细胞模型、以舒血宁注射液为阳性对照研究发现,OMT能有效改善缺氧/复氧损伤乳鼠心肌细胞形态、提升细胞存活率并抑制其凋亡率,提示OMT对缺氧/复氧损伤乳鼠心肌细胞具有保护作用。

心肌酶学检查是诊断心肌细胞损伤的重要技术手段,临床上多以血清中AST、CPK、LDH含量水平升高作为心肌细胞损伤诊断指标[12]。SOD被称为体内防御氧自由基损伤的第一道屏障,它能提供氢原子配体而催化还原氧自由基生成过氧化氢[13],且在GSH-Px或CAT催化下能进一步生成对人体无害的水和氧[14];心肌组织脂质过氧化终产物MDA含量能间接反映心肌细胞氧化应激损伤程度。本实验研究发现,OMT干预组能显著降低乳鼠心肌细胞培养液中心肌酶(AST、CPK、LDH)含量,提高抗氧化酶(SOD、GSH-Px、CAT)活性并降低MDA含量,提示OMT能有效提高缺氧/复氧损伤乳鼠心肌细胞自由基清除能力、降低氧化应激损伤。

bcl-2和Bax基因都属于Bcl-2基因家族,其中bcl-2为抑凋亡基因、Bax为促凋亡基因,二者间相互作用、共同调控细胞凋亡过程[15];进一步研究发现,细胞凋亡调控可能更依赖于bcl-2/Bax表达比值,bcl-2/Bax比值越低,提示凋亡状况严重[16]。半胱天冬酶(caspases)蛋白家族是细胞调控基因中非常重要的成员,其中caspase-3参与细胞凋亡的启动以及整个过程的调节。徐强等[17]研究发现cspsase-3激活并介导的心肌细胞凋亡是缺血再灌注损伤的重要机制之一。本实验发现,OMT干预能有效上调缺氧复氧损伤乳鼠心肌细胞bcl-2 mRNA表达,下调Bax mRNA表达,提高bcl-2/Bax表达比值,并下调caspase-3表达,提示OMT具有抑制缺氧复氧损伤乳鼠心肌细胞凋亡的作用。

缺氧损伤、预防和应用 篇5

关键词：缺氧类型,损伤,预防,应用

众所周知,氧气对于生物体的生存具有决定性的作用。任何原因引起的缺氧都将对机体产生影响。缺氧根据其发生的特点可分为病理性缺氧、运动性缺氧和环境缺氧,而各种类型的缺氧其发生发展过程与自由基密切相关,目前国内外对缺氧的研究主要集中在缺氧损伤的机制及其预防,以及应用缺氧预适应原理衍生的高原训练法,1996年亚特兰大奥运会上,金牌总数前8名的国家,在奥运会前均进行了高原训练,并取得了良好的效果。

1 缺氧损伤的分类

缺氧是指氧气缺乏症,即空气中缺氧或氧气缺乏状态的总称。大自然为每个人提供了基本生存条件,然而,如果处在一个缺少氧气的特殊环境,或者虽然环境当中不乏氧气,但由于自身原因不能摄入足够的氧,或者对吸入的氧气不能充分利用,人体就会发生机能、代谢和形态上的变化,这种状态总称就是缺氧或低氧。缺氧的一般表现为头晕、头痛、耳鸣、眼花、四肢软弱无力,继之有恶心、呕吐,呼吸浅快而弱,心跳快而无力。随着缺氧的加重,会渐次出现意识凝滞,全身皮肤、嘴唇、指甲青紫,血压下降,瞳孔散大,昏迷,最后因呼吸困难、心跳停止、缺氧窒息而死亡。缺氧根据其发生的特点可分为病理性缺氧、生理性缺氧、运动性缺氧和环境性缺氧,任何原因的缺氧都将对机体产生影响,然而各种类型的缺氧其发生发展过程与自由基密切相关。

2 不同类型缺氧损伤的发生机制

各种类型的缺氧发生的机制不尽相同。区分不同类型缺氧发生的机制对如何预防和应用不同机制的缺氧将有积极意义。

2.1 病理性缺氧与自由基产生的机制

多种疾病可以引起病理性缺氧,主要以多种老年病为主,如高血压、老慢支、动脉粥样硬化等。以动脉粥样硬化为例,动脉粥样斑块形成后,使血管官腔狭窄,弹性减弱,引起血流不畅,以致该血管所属供血区域内器官缺血,缺血后组织不能摄取足够的氧而引起组织器官缺氧,进而引起一系列的病理生理变化。如冠状动脉粥样硬化可引起心绞痛、心肌梗死或心肌纤维化;脑部病变可引起脑萎缩、老年痴呆症;肾部病变可引起高血压或肾脏萎缩。这种病理性缺氧,从细胞水平上来看,缺氧时由于氧不足,细胞内呈还原状态,电子传递链的电子传递受阻,电子只有通过其他途径溢出,形成“电子漏”。第三军医大学梁晚益博士的研究指出[1],缺氧时电子传递链的复合体Ⅰ与辅酶Q之间两位点“电子漏”大量生成,在铁、铜等离子的催化下与氧原子形成氧自由基,氧自由基可以攻击膜脂和膜蛋白,使脂质和蛋白 过氧化,导致膜通透性改变和蛋白酶活性下降;氧自由基还可以攻击裸露的线粒体DNA,引起碱基缺失和环状结构破坏,影响正常转录,造成细胞损伤。

缺氧时线粒体代谢异常的另一个特点是复合体I与辅酶Q两位点“电子漏”增加,且缺氧使ATP耗竭,线粒体可能释放出具有催化活性的铁、铜等金属离子,使氧自由基生成大量增加。相反,线粒体SOD、维生素E、谷胱甘肽过氧化物酶等含量减少或清除自由基的能力下降,导致线粒体自身氧化应激[2]。氧自由基是缺血或缺氧线粒体损害的主要原因之一。Wang 等[3]研究发现,在缺血再灌注后可以在细胞质中检测到细胞色素C(正常情况下细胞色素C 位于线粒体内,在细胞质中是无法被检测到的),适当的缺血后适应可以明显减少缺血再灌注后神经元胞质中的细胞色素C 的浓度,甚至使其无法检测出。而细胞色素C 从线粒体移位到胞质中被认为是激活细胞调亡的重要步骤[4,5,6]。

2.2 生理性缺氧与自由基的产生

生理性缺氧是指人到中年,随着年龄的增长,各器官生理性老化,直接造成人体摄入氧量降低,利用氧的效率降低,身体处于程度不同的慢性缺氧状态。人到老年,与年轻人相比血管腔狭窄,血管弹性降低,血流量减少,肺活量下降,运气功能大大下降。老年人摄入氧量减少,运送氧的能力降低,利用氧的效率下降,整个身体组织处于不同程度的缺氧状态,缺氧正是老年人容易发生脑、心、肝、肾功能降低的病理基础。缺氧的危害无论什么原因造成的缺氧,都会改变机体的机能和代谢状态。神经系统对于缺氧最为敏感。即便轻度缺氧也有可能出现智力和视觉的功能紊乱。脑是人体各器官中对氧的需求最大的器官。脑的重量只占体重的2%～3%,而脑的耗氧量占人体总耗氧量的20%～30%。心脏输出血量的15%都供给了脑。但是,脑组织本身几乎没有一点点供能物质储备,全部依靠脑循环带来新鲜血液里面的氧气来维持生存和执行正常的生理功能。所以,脑组织对缺氧(缺血)的耐受能力最低。脑的慢性轻度缺氧即可引发困倦、注意力分散、记忆力降低等症状,随之出现意识障碍、惊厥、昏睡或昏迷,以至死亡。如果脑的供血供氧完全中断,在8～15秒就会丧失知觉,6～10分钟就会造成不可逆转的损伤。心脏也是耗氧量大、代谢率高和氧储备少的器官,所以对于缺氧也很敏感,最容易受到损伤。严重缺氧和持续缺氧,可使心肌收缩力降低、心率缓慢、心脏的血液输出量减少,与缺氧症状形成恶性循环,甚至心肌细胞变性、坏死。持续的慢性缺氧容易发生心力衰竭。严重缺氧直接抑制呼吸中枢,使呼吸减弱,或出现潮式呼吸,甚至呼吸停止。

2.3 运动性缺氧与自由基的产生

剧烈运动,机体能量大量消耗,ATP大量分解供能,这样细胞内高能磷酸盐的储能急剧减少,引起细胞内ATP裂变增多。随之ADP、AMP增多,加之运动时局部组织缺血缺氧,促使ATP向AMP转化,使次黄嘌呤氧化酶增加,加速了次黄嘌呤和黄嘌呤与氧的反应,次黄嘌呤在黄嘌呤氧化酶的作用下转变成尿酸,同时产生氧自由基[5,6]。

运动引起血液重新分配,缺血组织再氧合时就会产生大量的自由基造成“再氧合损伤”[7]。在无氧条件下,黄嘌呤氧化酶的活性很低,在再灌注的过程中黄嘌呤氧化酶的另一底物得到氧的大量供应,黄嘌呤氧化酶活性剧增,次黄嘌呤被迅速氧化,氧气被还原生成超氧阴离子自由基,并可进一步歧化生成H2O2,然后经Fenton反应,生成毒性更大的羟自由基。

运动性缺氧多在机体剧烈运动后产生。剧烈运动时,机体消耗增加,全身各处处于一种缺氧状态,ATP生成不能满足机体需要,体内的磷酸肌酸大量分解,同时机体的无氧酵解代偿性增加,使乳酸生成增多,这种现象在肌肉组织尤为明显,肌肉组织中乳酸的大量堆积使肌肉收缩性能下降,脆性增加,因而人体主观上产生一种肌肉酸痛,浑身无力的状态。

2.4 环境缺氧与自由基的产生

环境性缺氧正常情况下,大气中的氧含量是20.9%。如果处在一个氧含量低于18%的环境中,人体摄入的氧气不足,血液中的氧分压过低,血红蛋白处于不饱和状态,各部分组织的细胞就会由于供氧不足出现一定的变化,表现出相应的缺氧症状。一般说来,凡是氧含量低于20.9%的环境,都是缺氧环境。即便是轻度缺氧的环境,长期在其中生活、工作,也会对身体健康带来不同程度的损伤。环境缺氧主要发生在海拔3000米以上的地区。这些地区氧分压较海平面低,使人发生缺氧,引起高原病。当持续性缺氧时,机体内多个器官系统发生不可逆损伤。在神经系统,脑细胞无氧代谢加强,ATP生成减少,使脑细胞膜钠泵发生障碍。细胞内钠,水滞留,发生脑水肿,出现嗜睡,昏迷惊厥,甚至呼吸中枢麻痹;在心血管系统,低氧使动脉血氧分压下降,刺激颈动脉窦和主动脉体的化学感受器,使心率反射性增加,这在一定程度上可保证重要生命器官的血液供应,但长此以往,使心肌负荷加重引起心力衰竭等一系列严重症状。

缺氧后果的严重程度,与缺氧持续的时间有很大关系,及时纠正缺氧,可以避免或减少自由基对组织器官的损伤,迅速恢复机体代谢功能。如果缺氧长期得不到纠正,细胞的损伤便难以恢复,并会导致器官病变。因此,高强度的脑力劳动者、长期呆在氧含量较少的空调房间里的白领、手术前后的病人、到高原等地的旅游者、失眠者、老人和孕期准妈妈们,应注意给自己的大脑补氧。

3 缺氧损伤的预防和应用

不同类型的缺氧对身体会造成不同程度的损伤,然而这种损伤是可以预防的,其主要措施是预适应和药物补充。

3.1 缺氧损伤的预防

缺氧对机体是一种劣性刺激,影响机体各种代谢,特别是影响机体的氧化功能,最终会导致机体的心、脑等主要器官缺氧供给不足甚至死亡。对于缺氧引起的损伤,有许多方法都可以预防,预适应原理即可以减轻缺氧造成的损伤。所谓预适应原理即预先应用短暂的,不足以引起组织损伤的缺氧来刺激机体的抗缺氧损伤机制,提高机体的耐缺氧能力。有实验证明,用4次短暂的冠脉缺血即可使狗心脏对缺氧损伤产生适应性保护作用。目前推测其机制可能为预处理时释放的腺苷,缓激肽,内安素的部分作用于相应的受体,激活蛋白酶C,提高多种抗氧化酶活性,清除自由基而产生保护作用。缺氧损伤也可以应用药物来预防,目前,国家通过常压耐缺氧、亚硝酸钠中毒、急性脑缺血性缺氧三个动物实验认定“耐缺氧”的保健功能。如果三项实验中任意两项实验显示为阳性,就说明该产品有提高缺氧耐受性的保健功能。据中国保健协会保健品市场工作委员会的数据,截止到2005年底,共批准耐缺氧功能保健食品249种,其中国产保健食品241种,进口保健食品八种。主要成分多为鲨烯、红景天、洋参等。关于缺氧损伤的预防也有不少研究,刘珊林的研究[8]表明,预先应用谷氨酰胺对人小肠上皮细胞进行处理可显著消除缺氧后肠上皮细胞内ATP下降速度;该研究组的另一项研究发现重要丹参的提取物丹参素,不仅可改善心肌供血不足,而且具有强大自由基清除效果,可以明显提高动物的耐缺氧能力。另外的一些自由基清除剂如Vitc,Vite的食物,如蔬菜水果等对于提高机体的抗氧化和耐缺氧能力都是极大帮助的。

3.2 缺氧损伤的应用

缺氧可以引起不同程度的损伤,但若能认识其规律,则可变害为利。应用预适应原理衍生的高原训练法即是一例。高原训练时,低氧环境刺激机体产生抗缺氧生理效应,提高运动员的血红蛋白含量和心血管系统功能,提高人体运动时氧的利用率和肌肉的耐酸能力,对提高运动员成绩有很大的帮助,因此各国都竞相研究开发高原训练模型。瑞典于1994年建立自己的模拟高原系统,芬兰于1995年建造了一个带有训练设施的高原屋。美国也于最近发明了一种可调氧分压的睡仓,提供运动员在仓内休息。

目前国际上已基本认同世居平原的运动员最佳训练高度为2000到2500米,低于2000米刺激较小,不利于成分挖掘机体的潜力,高于2500米的则难以承受较大的训练负荷。高原训练后一周,即可见血清中促红细胞生成素(EPO)含量升高。

因为低氧可以刺激位于膜上的氧压感受器,该感受器具有NADPH氧化酶活性,可增加自由基的生成,而自由基则增强EPO基因的表达,使血清中EPO含量升高。EPO含量升高后促进了血液红细胞的生成,提高红细胞的更新率,缓冲缺氧带来的不利影响。

高原训练对于提高血红细胞的变形性也有作用。有实验证明,高原训练时,缺氧时影响血红细胞变形性的主要因素。血红细胞变形性的改善,降低了血液粘度,血流阻碍减少,血液循环加快,有利于血液对各级工作肌的灌注,改善微循环,增加血液的携氧能力和运输营养物质的能力加快对代谢产生物的排除。

高原训练对激素的影响一直备受注目。有人报道,高原训练可使运动员中儿茶酚胺排出量明显升高。钱风雷等发现在海拔1890米的高原训练中,血浆睾酮第一周呈上升趋势,第2周呈下降趋势,到第三周则明显下降。在高原训练中,人体内其他激素如β-内啡肽,生长素,胰高血糖素,也有明显变化,但各家报道不一,其研究方法有待进一步深入。此外,高原训练对肌纤维中酶活性,肌红蛋白浓度等各项指标都有所提高。正因为如此高原训练已成为一种常规的辅助训练手段,被广泛应用于国内外的体育界。

日本已建有许多运动项目的低氧训练基地,如鹿尔岛的游泳训练基础,东京专修大学的速滑训练基础,文部省富山登山研究所的田径训练基地,筑波大学创建有亚洲第一大低压低氧舱,供研究训练使用。我国在这方面起步较晚,西安体育学院已研制了供低氧研究使用的吸入式低氧仪,并取得一定的成绩。山东体科所于1998年建立了低压舱,主要用于运动员的运动训练。2001年广州体育学院、河北体科所、江苏体科所等单位先后引进美国Hypoxico公司低氧舱系统,目前正在开展科学研究工作[9]。2009 年在青海多巴举办国际高原训练与健康论坛,围绕“高原训练与健康:国际视角下的理论与实践”这一主题,就优秀运动员的高原训练和低氧训练的理论与实践展开讨论与交流,展示“高原训练与健康”的最新研究成果,促进相关科学领域的研究与应用。

4 小结与展望

综上所述,缺氧作为一种常规的病理生理现象,广泛存在。它对机体的影响受缺氧时间,机体的耐受程度等因素的制约可产生由轻到重的各种损害,对于其机制的深入研究将有助于减轻缺氧带来的损害。病理性缺氧、生理性缺氧、运动性缺氧和环境性缺氧四种类型的缺氧发生发展与自由基关系的研究已有长足的进展,其预适应原理和药物对缺氧损伤的预防和应用有不少文献报导。目前也有资料表明缺氧预适应对冠心病、高血压有治疗作用,对提高免疫系统功能作用,对过敏性疾病(如哮喘、皮炎)也有很好的疗效。尽管欧洲国家已开展利用低氧治疗高血压、糖尿病、心脑血管等疾病的研究,并发现高山低氧环境的确能改善高血脂、高胆固醇,增强胰岛素敏感性,增进血糖控制能力,在缺氧环境下运动对心血管疾病、糖尿病、肥胖、贫血等疾病的也有研究 ,但是在低氧健身和治疗及预防疾病方面的应用还不够普及,可能是由于各种类型的缺氧机制还不够明了。因此,对不同类型缺氧机理的深入研究,能为今后缺氧损伤的预防和应用开辟一条宽阔的道路。

参考文献

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[8]刘珊林等.应用量子化学研究丹参素及维生素E耐缺氧及清除自由基的分子机理[J].医学生物物理学,1996,(8):3-6.

缺氧性心肌损伤 篇6

1 病例介绍

病人, 男, 47岁。2012年7月17日因急性心肌梗死入住外院, 病程中突发心脏骤停, 经复苏自主循环恢复后呈昏睡状态。于2012年7月19日转入本院, 入院时病人体温36.5℃, 脉搏100/min, 呼吸22/min, 血压111mmHg/70mmHg (1mmHg=0.133kPa) , 查体不合作, 不能进食, 大小便失禁。头颅CT未见明显异常;心电图示急性下壁、右室心肌梗死, ST-T变化;心肌损伤标志物肌酸激酶 (CK) 1 639 U/L, 肌酸激酶同工酶 (CK-MB) 212U/L, 心肌肌钙蛋白 (CTnT) >101ng/mL;胸部X线片提示双肺炎症, 双侧胸腔积液;大便常规提示隐血 (+) 。7月28日, 病人意识转清, 反应迟钝, 左上肢肌力3级, 右上肢肌力4级, 双下肢肌力3级, 肌张力略高, 继续增加语言、肢体康复训练。8月10日病人反应迟钝较前明显减轻, 四肢肌力4级, 肌张力稍高, 拔除胃管, 鼓励经口进食, 医嘱停保留导尿, 拔除导尿管, 同时增加日常生活训练。8月15日, 病人可以进行简单的日常交流, 复查心肌酶及心电图未提示再次心肌梗死等相关表现, 家属要求回当地医院治疗。

2 护理

2.1 一般护理

2.1.1 意识评估

正确判断意识障碍的程度对治疗具有重要意义。每班用GCS评分法对病人的意识状况进行评分, 严密观察病人意识状态的改变情况。

2.1.2 病情观察

持续心电监护, 监测病人生命体征的变化, 观察瞳孔、意识的变化, 监测血氧饱和度, 观察病人面色、尿量及末梢循环情况, 注意有无再次心肌梗死、恶性心律失常、心力衰竭的发生。定时监测心肌酶、肝肾功能, 保持电解质平衡, 做好记录。

2.1.3 预防并发症

做好基础护理, 落实保护措施, 以免发生坠床、骨折等。病人鼻饲, 保留胃管, 每日2次口腔护理, 保持口腔清洁, 预防口腔溃疡。留置尿管期间, 保持尿袋低于耻骨水平, 尿管护理及更换引流袋时严格无菌操作, 同时注意会阴部清洁, 防止泌尿系感染;做好全身清洁卫生, 注意定时更换体位, 病人骶尾部预防性应用康惠尔透明贴, 保护局部皮肤, 预防压疮发生;定时叩背, 开窗通风, 每日紫外线消毒病房, 防止坠积性肺炎的发生。

2.2 专科护理

2.2.1 纠正缺氧

根据病情选用各种供氧方法。正压通气间断高浓度给氧治疗应用于缺血缺氧性脑病病人, 可一定程度上促进意识及脑功能的恢复, 改善预后[1]。无创正压呼吸机的使用, 保持动脉血氧分压 (PaO2) 在50mmHg~70mmHg以上, 动脉血二氧化碳分压 (PaCO2) 在40mmHg以下。撤掉呼吸机后给予持续低流量吸氧 (2L/min) , 减轻脑水肿, 同时增加心肌供氧。

2.2.2 呼吸道护理

及时清除呼吸道分泌物, 特别应做好呼吸道湿化, 防止痰液黏稠。病人清醒后, 呼吸功能差, 咳嗽无力, 定时叩背吸痰, 氧气雾化, 以促进呼吸道分泌物排出, 防止阻塞性肺不张。

2.2.3 头部亚低温治疗

使用颅脑降温仪, 使脑细胞处于低温环境, 可降低脑细胞耗氧量, 保护受损脑细胞。定期调节与监测颅脑降温仪的温度, 及时更换冰帽里的垫布, 防止头部皮肤的冻伤。

2.2.4 颅内高压的病情观察与护理

颅内高压的主要表现易激惹、脑性尖叫、呕吐、肌张力改变等, 应及时应用脱水剂, 静脉应用甘露醇脱水, 防止药液外渗致组织水肿、坏死, 同时记录24h尿量。

2.2.5 控制惊厥

可用苯巴比妥负荷量15mg/kg~20mg/kg静脉输注, 12h后每天维持量3mg/kg~5mg/kg。发生全身肌肉痉挛时给予地西泮10mg静脉注射以缓解症状。保持病室整洁、安静, 避免一切不必要的刺激, 1周后病人未发生肌肉痉挛现象。

2.2.6 维持正常血压

监测血压, 避免血压波动过大, 以保持心、脑血流灌注的稳定。血压低时用多巴胺连续静脉输注或静脉泵入, 升压维持直到病人血压平稳。

2.2.7 观察有无出血现象

病人入院时大便常规提示隐血 (+) , 考虑存在应激性胃肠炎可能, 治疗上暂停抗血栓治疗, 同时予止血, 保护胃肠道黏膜等对症治疗。大便常规提示正常时, 治疗上增加氯吡格雷及低分子肝素治疗, 同时密切观察有无鼻出血、牙龈出血、血尿、黑便等出血现象, 及时通知医生, 采取相应措施。

2.3 康复训练

2.3.1 肢体按摩与被动运动

肢体按摩的目的是防止肌肉萎缩、肌肉痉挛。其方法:抚摸、按摩、揉捏。每天2次或3次, 每次15min~20min[2]。被动运动的目的是防止关节粘连, 进行的顺序:上肢:手、手腕、肘、肩关节;下肢:足趾、踝、膝、髋。各关节活动范围不宜过大, 不要牵拉关节, 尤其是肩关节很容易发生半脱位和损伤;做屈髋屈膝时, 应防止髋关节向外侧倒, 以免损伤髋关节[3]。

2.3.2 语言功能训练

了解病人言语障碍的类型、程度, 制定相应康复训练计划。开始先练好一、二、三, 再逐渐引导练好单字、单词、短句;鼓励病人和家属进行交流、叫物品的名称[4]。采取肢体锻炼加上语言锻炼的形式, 在进行肢体锻炼的同时进行语言的康复训练。

2.3.3 日常生活能力训练

随着病人肢体功能的改善, 可以进行床上翻身、独立坐位, 鼓励病人完成穿衣、刷牙等日常生活行为。

2.4 心理护理

对病人和家属进行心理护理。向家属说明无创正压呼吸机治疗的目的、需要配合的方法等。了解病人的感受和需求, 指导用点头、摇头、睁眼或闭眼等方法与其交流。鼓励家属与病人沟通, 强调病人在家庭中的重要性, 让病人体会到自己被爱和被需要, 使其有信心活下去。家属对亲人承受痛苦, 担心病情恶化和医疗费用, 容易产生焦虑、恐惧、抑郁等情绪, 从而影响病人的心理状态, 不利于康复, 同时应尽量安慰和满足家属的需要。

关键词：急性心肌梗死,缺血缺氧性脑病,护理

参考文献

[1]王思荣, 黄昭, 吴晓琴, 等.正压通气间断高浓度给氧治疗在脑复苏中的应用[J].广东医学, 2008, 29 (6) :981-982.

[2]胡永善.康复医学[M].北京:人民卫生出版社, 2001:163-164.

[3]刘晶, 张颖.脑外伤术后康复护理[J].国际护理杂志, 2006, 27 (8) :639-640.

缺氧性心肌损伤 篇7

关键词：高原缺氧,@雪莲抗缺氧胶囊,脑,小鼠

雪莲为菊科植物绵头雪莲花 ( Saussurea Laniceps Hand.- Mazz) 、大苞雪莲花 ( 又名新疆雪莲花) Saussurea involucra-ta Kar. et. Kin) 、水母雪莲花 ( Saussurea medusa Maxim) 等的带花全株。多生长在海拔4000m以上的高山冰渍石及高山草甸悬崖峭壁上, 是一种具有极高药用价值的名贵中药材。雪莲具有散寒除湿、温肾助阳、活血通经等功效, 临床主要用于治疗风寒湿痹痛, 小腹冷痛、月经不调等病［1］。近年来, 国内对雪莲药理作用的研究主要集中于提高机体免疫力、抗氧化、抗辐射及对脑缺血再灌注大鼠的脑保护作用等方面［2 － 5］, 而关于其抗高原缺氧作用的研究较少, 以其主要成分研制的抗高原缺氧药物则未见报道。

本课题组前期从二十多种青藏高原植物中筛选发现大苞雪莲具有显著的抗缺氧活性［6］, 并确定其有效部位为乙醇提取物［7］, 进而采用正交实验法, 以小鼠常压密闭缺氧实验的生存时间为评价指标, 确定了最佳提取工艺, 研制出主要用于防治急性高原反应综合征的医院制剂即雪莲抗缺氧胶囊。本实验对雪莲抗缺氧胶囊进行药效学评价, 并从组织病理学、自由基代谢和能量代谢三个方面研究该制剂对高原缺氧环境下小鼠脑组织的保护作用及其机制, 为临床应用提供理论依据。

1 材料

1. 1 动物SPF级雄性BALB / C小鼠70 只, 体重18 ~ 22g, 购自兰州生物制品有限公司, 合格证号: SCXK ( 甘) 14 - 002, 饲养于兰州军区兰州总医院动物实验科。

1. 2 仪器FLYDWC50 - ⅡA型低压低氧动物实验舱: 中航工业贵州雷航空军械有限责任公司; BP210S电子天平: 荷兰赛多利斯有限公司; HP8453 二级管阵列紫外可见分光光度计: 美国惠普公司。

1. 3 药品与试剂乙酰唑胺 ( ACA) : 武汉远城科技发展有限公司, 批号: 100114; 雪莲抗缺氧胶囊: 兰州军区兰州总医院生产, 批号: 20120401。乳酸 ( LD) 测试盒、乳酸脱氢酶 ( LDH) 测试盒、T - AOC测定试剂盒、ATP酶活性测定试剂盒、BCA法蛋白测试盒、葡萄糖测定试剂盒、PK、NO、NOS、MDA、MPO试剂盒: 均购于南京建成生物工程研究所。

2 方法与结果

2. 1 常压密闭缺氧实验取SPF级健康雄性BALB / C小鼠50 只, 适应饲养3 日后随机分为5 组, 每组10 只。缺氧模型组灌胃等体积生理盐水, 阳性药组灌胃乙酰唑胺250mg/kg, 药物低、中、高剂量组分别灌胃250、500、750mg/kg雪莲抗缺氧胶囊。给药后50 分钟, 将小鼠放入250ml广口瓶内 ( 瓶内放入5g钠石灰用于吸收CO2) , 每瓶放1 只小鼠, 用凡士林涂抹瓶口密封, 使之不漏气时开始计时, 待小鼠呼吸停止时记录小鼠窒息死亡时间。结果见表1。

2.2海拔8000米急性高原缺氧模拟实验

2.2.1缺氧方式取SPF级健康雄性BALB/C小鼠64只, 饲养适应3日后随机分成正常对照组、缺氧模型组、乙酰唑胺组 (300mg/kg) 、雪莲抗缺氧胶囊高剂量组 (750mg/kg) , 每组16只, 单次灌胃给药。正常对照组小鼠不缺氧, 给药后50分钟将其余各组小鼠放入低压低氧动物实验舱模拟8000m海拔缺氧环境, 减压时以10m/s的速度升至8000米海拔, 维持缺氧9小时, 完成减压缺氧后于10分钟内快速放气使舱内气压与外界大气压相同。小鼠完成减压后立即脱臼处死, 并对大脑进行相应组织处理。

t检验;与模型组比较*P<0.05, **P<0.01

2. 2. 2 雪莲抗缺氧胶囊对模拟高原缺氧小鼠脑组织显微结构的影响

各组取3 只小鼠的脑组织标本, 生理盐水洗净血液后立即浸入甲醛中浸泡, 样品送至兰州军区兰州总医院病理科, 进行石蜡包埋、组织切片、染色以及光镜观察。正常对照组:脑组织结构正常, 血管清晰可见, 细胞形态完好; 缺氧模型组: 脑组织血管、神经细胞和胶质细胞周间隙明显扩大, 细胞核染色质不均匀, 呈空泡状或网状, 间质内空泡状结构增多;阳性对照药乙酰唑胺组: 神经原细胞周仍有肿胀现象, 但肿胀细胞的数量有所减少, 程度减轻; 雪莲抗缺氧胶囊组: 血管和神经原细胞周间隙与缺氧模型组相比明显缩小, 脑水肿得到缓解。见图1。

2. 2. 3 雪莲抗缺氧胶囊对模拟高原缺氧小鼠脑组织超显微结构的影响各组取3 只小鼠的大脑皮层标本, 迅速用锋利刀片切成1mm × 1mm × 3mm的小块, 并立即投入新鲜固定液中 ( 2. 5% 戊二醛) 。样品送往兰州大学基础医学院电镜室, 进行浸透与包埋工作以及电镜观察。正常对照组: 核膜平整光滑, 线粒体圆形, 外膜光滑连续, 内嵴清晰可见, 线粒体基质均匀一致。缺氧模型组: 大脑皮层神经元细胞受到严重损伤, 细胞质电子密度降低, 细胞器明显减少, 神经毡肿胀, 线粒体肿胀出现空泡, 双层膜结构减少。乙酰唑胺组: 神经元细胞核以及细胞器受损减轻。雪莲抗缺氧胶囊组: 神经元细胞受损较轻, 细胞器形态远优于缺氧模型组, 线粒体膜完整。见图2。

2. 2. 4 雪莲抗缺氧胶囊对模拟高原缺氧小鼠脑组织生化指标的影响各组取10 只小鼠的脑组织标本, 称重后加入9倍冰生理盐水, 使用组织匀浆器在冰水浴中匀浆。取出部分匀浆留作MPO测定, 部分匀浆1500r/min离心10 分钟, 取上清, - 20℃ 冷冻, Ca2 +- Mg2 +- ATPase、PK、NO测定备用。其余部分匀浆3500r/min, 离心10 分钟, 取上清, - 20℃ 冷冻, 用作LD、LDH、T - AOC、MDA、NOS指标测定。指标测定方法按照说明书要求进行。结果见2 ~ 3。

与模型组比较*P<0.05, **P<0.01

与模型组比较*P<0.05, **P<0.01

3 讨论

小鼠常压密闭缺氧实验是密闭缺氧条件下, 从整体水平上考察药物能否延长小鼠的存活时间, 可反映药物的抗缺氧能力。本实验结果表明, 灌服高、中、低剂量的雪莲抗缺氧胶囊均能不同程度地延长缺氧小鼠的存活时间, 且呈剂量依赖性, 表明雪莲抗缺氧胶囊具有良好的抗缺氧活性, 能明显提高实验小鼠的缺氧耐受力。

高原低压性缺氧干扰机体正常的氧化反应, 造成细胞代谢和功能的紊乱, 从而对机体的组织、器官产生损害。脑是机体主要的耗氧器官, 具有较高的脂质容量和较低的抗氧化储备能力, 对高原急性低压缺氧损害具有很高的敏感性。本实验采用低氧压动物实验舱模拟海拔8000m高原缺氧环境, 通过检测急性减压缺氧小鼠脑组织病理学和缺氧相关生化指标的变化情况, 研究雪莲抗缺氧胶囊对于缺氧小鼠脑组织的保护作用及机制。

组织病理学研究发现, 模拟海拔8000m高原缺氧环境9小时后, 缺氧模型组小鼠脑组织神经元细胞显微结构受到严重损伤, 脑组织血管、神经细胞和胶质细胞周间隙明显扩大, 细胞核染色质不均匀, 呈空泡状或网状, 间质内空泡状结构增多; 脑组织神经元细胞超微结构也受到极大损伤: 细胞高度肿胀, 核周胞质电子密度降低、溶解, 核形态异常, 细胞器减少, 线粒体膜破裂, 嵴减少。乙酰唑胺组小鼠脑组织水肿情况未能明显减轻, 细胞周间隙依然存在。雪莲抗缺氧胶囊组小鼠脑组织水肿情况明显减轻, 血管和神经原细胞周间隙明显缩小, 神经细胞形态较为正常, 细胞器溶解现象减轻, 线粒体形态良好, 说明雪莲抗缺氧胶囊能显著改善模拟高原缺氧小鼠脑组织的损伤。

模拟海拔8000 米高原缺氧9 小时后, 缺氧模型组小鼠脑组织Ca2 +- Mg2 +- ATPase活力降低、LD含量增加、LDH活力增强、PK活力降低, 这是由于在缺氧环境下, 脑组织呼吸链受抑制, ATP酶活力下降, 有氧呼吸产生的ATP量减少, 为弥补能量缺失, 糖酵解作用加强, 并成为脑组织供能的主要途径［8］, 作为催化糖酵解步骤中催化丙酮酸转化为LD的酶, 乳酸脱氢酶LDH活力在缺氧后显著提高, 同时LD蓄积, 含量提高［9］。PK是糖酵解第二步产能步骤的限速酶, 对糖酵解、血糖具有重要的调节作用。雪莲抗缺氧胶囊可提高Ca2 +- Mg2 +- ATPase活力, 提高脑组织对氧的利用率及ATP产生能力, 降低脑组织糖酵解过强造成的LD蓄积。给药后, 脑组织对葡萄糖的利用率提高, 血糖趋于正常, 可能是PK活力恢复正常水平的原因之一。阳性药与雪莲抗缺氧胶囊均可改善缺氧小鼠脑组织的能量代谢, 但二者对脑组织LDH活力无明显影响, 其原因有待进一步研究。

缺氧导致机体抗氧化能力下降, 各种酶系统与非酶系统会产生大量活性氧 ( ROS) ［10］, ROS攻击生物膜中的酶和不饱和脂肪酸, 引发脂质过氧化作用, 形成以MDA为主的多种过氧化物［11］; 同时, ROS可激活中性粒细胞, 使中性粒细胞聚集, 分泌MPO, MPO可催化次氯酸的生成并造成蛋白降解。MDA含量提高与MPO的活性增加, 均反映了缺氧对于小鼠组织的损伤。本实验证实, 模拟海拔8000m高原缺氧环境9 小时后, 缺氧模型组小鼠脑组织的MDA、MPO含量较正常对照组明显升高, 而总抗氧化能力显著降低, 表明缺氧模型对小鼠造成了较严重的缺氧损伤。雪莲抗缺氧胶囊给药后的缺氧小鼠总抗氧化能力显著提高, MDA含量降低, MPO含量降低, 表明其可通过提高机体对自由基的清除能力对抗缺氧导致的膜结构损伤。

综上所述, 雪莲抗缺氧胶囊能明显延长常压缺氧小鼠的生存时间, 显著减轻模拟高原缺氧对小鼠脑组织的损伤, 说明雪莲抗缺氧胶囊对低压性缺氧造成的脑损伤具有良好的保护作用。其机制可能与调节脑组织葡萄糖代谢相关的ATPase、LDH、PK酶活性有关, 此外, 雪莲抗缺氧胶囊还可显著降低缺氧小鼠脑组织自由基水平, 提高抗氧化相关酶的活力, 因此提高脑组织抗氧化能力也可能是其发挥脑保护功能的机制之一。

参考文献

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