体外循环手术内毒素血症研究进展

【关键词】心科手术；体外循环；内毒素血症体外循环（extracorporealcirculation，ECC）的心脏手术已应用多年，但ECC所造成的损伤却无法避免，由于ECC是人工控制的血流对机体产生一定程度损害，恢复血流后对各器官产生再灌注损伤1究表明，在使用技的心外手术中，绝大多数患者都发生了内毒(endotoxin,ETX)血2是全身炎性反应综合征器功能障碍综合征的主要启动因子之3进而严重影响了患者术后的恢复。为了避免ECC所成的这些有害影响，越来越多的医师开始使用各种技术尽可能使患者体内的ETX水平降至最低，以减少血症的发生［4文就ECC手ETX血的发生、不利影响及有关防治措施等进展作一综述。1ETX血1.1ETX的构点细菌ETX这概念在1890年就提出来，是革兰氏阴性杆菌细胞壁中的一种脂多糖lipopolysaccharide,LPS由多糖O抗原、核心多糖和类脂A(lipidA)组成。①多糖O抗原外，由若干个低聚糖的重复单位组成的多糖链，即革兰氏阴性菌的菌体抗原，有特异性。它通过核心多糖与LipidA连；②核心多糖由庚糖、半乳糖、2-酮基-3-脱氧辛酸（2-keto-3-deoxyoctonicacid,KDO）等组成，所有革兰氏阴性细菌都有此结构。核心多糖通过其酸性的Kdo分与LipidA相；③LipidA是的性部分，它以氨基二聚葡萄糖为母核，其1、位可磷酸化、4位通过酞基连接各种脂肪酸链。由于不同LipidA母核上的磷酸化和接脂肪酸链的程度不同，其毒力存在较大差异。如缺乏一个或多个磷酸盐或脂肪酸侧链的ETX其毒力则显著降低。1.2的用制ETX通常是以完整的形式存在于革兰阴性杆细胞外膜上氏阴性菌细胞外壁层上的特有结构。细菌在生活状态时不释放，只有当细菌死亡自溶或黏附在其它细胞时ETX从菌上游离，成为可溶性的游离ETX。游离ETX的用效果较细胞壁上的ETX要约50～100倍从菌体释放的游离以聚体形式存。多聚体形式的ETXETX结合蛋白结合后，解聚为单体分子，并被转运至髓样单核细胞，随即与细胞膜上的受体CD14结。ETX-CD14复合可直接与跨膜受体TLR4结将源信号转人胞内发细胞应答引起体内一系列细胞因子和介质的高水平表达［肿坏死因α（TNF-α,白介素IL）-1,IL-6、一氧化（NO阴离子等细胞因子导全身炎性反应综合(SIRS)和脓毒症的发生严重者可导致全身多器官功能衰竭甚至死亡影心血管系统心的生理贮备ETX损伤枯否氏细胞和肝细胞、肝窦内皮细胞，造成肝微循环的障碍，通过复杂的协同作用和连锁反应，造成肝细胞广泛性坏死，发生肝功能衰在糖代谢中ETX影响位、葡萄糖运转、已糖单磷酸支路活化NADPH和由基的生;ETX可激活补体、激活血液凝固、产生刺激血管的激肽等造成肺及消化道等脏器损;ETX还使肾血管持续收缩，而易于发生肾功能不全，有研究发现肾功能的改善与ETX血的消失成正比ETX作用于受体，促使肾上腺儿茶酚胺分泌致微循环障碍外渗至发生休克发热细减少Shwartzman反应等。[!--empirenews.]另外，有文献报道中TNF的合成和释放与ETX释放入血液有关且ETX起重要作用不仅直接影响TNF的成和释放,而且可通过激活补体系统产生ＣａＣａ补体过敏毒素以及IL-1，间接地激发TNF的生［7-8由ETX激而释放的众多细胞因中，TNF-α又可以引起体内一系列病理反应①诱导中性粒细胞(PMN)呼吸爆发并表达附分子，促使其在血管内皮上黏;②导致内皮细胞功能减退加管通透性低环③增加巨噬细胞的吞噬功;④抑制心肌细胞;⑤刺激多种其他细胞因子的生成和释TNF生物学活性和毒性作用由TNF膜体介导α在炎性反应中可激活细胞因子级联反应发IL-1,IL-6小板活化因(PAF)、前列腺素和白三烯等的分泌，由此激发了炎性连锁反应IL-1由TNF刺内皮细胞产生，它和TNF协诱导血管舒张和白细介导的组织坏死成器官衰竭和死亡于IL-1是结合的细胞因子主参与自分泌旁分泌的调节血循环中的IL-1很在肾肝皮肤等组织中降解，半寿期为6～min，故在血循环中不易检出TNF和IL-1通过加基因表达来

影响局部和全身炎性过程中几乎所有类型的细胞，这些基因包括环氧生成酶基因和诱生性一氧化氮合成酶基因，以及内皮黏附分子基因2导致的血症关ETX来源有两个，分别是内源性和外源性。一般认为，导致内源性ETX进体循环血液的主要来自肠道，年Berg首提出“细菌移位bacterialtranslocation）概念，并定义为“肠道内活的细菌通过肠粘膜侵入肠道以外的部位，如肠系膜淋巴结、肝、脾、血液以至全身的感染过程1990Alexander将内容扩展为“微生物移位（microbialtranslocation“肠道内活或死的细菌及其产物，包括ETX，通过解剖学完整的肠粘膜屏障侵入肠道以外部位的过程是内最大的组织器官是内脏器官在中血流灌注减少发生最早、且最明显的脏器之一。研究表明，肠道是脓毒症和多器官功能不全综合征(multipleorgandysfunctionsyndrome,MODS)的原动力。它既是损伤的“靶”器官，又是损伤的始动因素正常肠道微生物的平衡作用、机械屏障、免疫防御以及肠肝轴这四种基本因素构成肠屏障，是机体防御肠道细菌及ETX等位的关键结构。在ECC中导致内源性ETX血的因素有ECC中血与材料接触导致血液激活生血管活性物质如缓激肽等，引起严重的血管收缩，肠粘膜缺血，渗透性增加14②的非动性血流，使得毛细血管网关闭，血液分流，导致许多内脏器官处于缺血状态。不充分的肠灌注引起肠粘膜损伤放多的血管活性物质肠粘膜屏障受损通性增加等研究表明内ETX水平与ECC间血管收缩的情况和肠壁缺血的情况相肠道菌群中的格兰氏阴性的微生物含有大量的ETX其很多肠道细菌已经死亡也随着这些死亡细菌的细胞壁碎片通过受损伤的肠黏膜进人了血液中，从而大量的内生TX向循环血液内释放，形成了ETX血；ECC中脏器灌注不足导致肝脏网状内皮系统受损，而且ECC时低温刺激血管收缩、道缺血，进而使肠能动性减低，酶活性降低（否氏）细胞功能减弱16低肝脏对ECC中ETX的清除，Wan等研究表明心外科手术中下腔静脉回流血液中ETX水要明显高于上腔静脉回流血。究其原因，一方面是由于肠道受损，通透性增加所致；同时也和肝脏ETX清能力下降有关如所述，在ECC手中ETX可引起包括TNF-α在内的多种细胞因子的合成和释放，这些细胞因子对肠黏膜有直接或间接的损伤，正反馈的促进肠道移位，加剧ETX的释入血，从而形成一恶性循环而体物质则可以抑这些炎性细胞因子的释18研究表明术对患者进行肠道准备可以降低心外科患者血液中的水平[!--empirenews.]这研究结果间接证明了肠道等内脏器官是内源性的主要来源。其途径可能有两条：肠淋巴循环和门静脉循环，并须经过两道免疫防线：第一道防线是肠壁内的肠道相关淋巴样组织(GALT)，包括粘膜上皮内的淋细胞，固有层中的浆细胞、淋巴细胞和集合淋巴小结，在微生物和ETX刺激下产生局部免疫应拮抗这些抗原物质泌型IgA在1][2][3]下一页这一过程中发挥重要作用；第二道防线是肠系膜淋巴结和肝脏。因肝脏含有大量的枯否氏细胞，其吞噬杀灭微生物和的用远大于肠系膜淋巴结，有学者认为微生物和ETX经淋巴循环移位的可能性大于门脉循环等认,低剂量时细菌易位以肠系膜淋巴结途径为主高量时以门静脉途径为主19用猪的肝缺血再灌注胸导管模型中发现胸导管内淋巴液细菌培养及水均高于系膜淋巴结及门脉有研究者成功制作了Wistar大肠淋巴烫伤模型也得出类似结论研结果表:肠淋巴循环及胸导管是肠源性感染的重要途径。然外源性ETX不可忽视，在自然环境中ETX是无所不在的，我们很难将它彻底消除。人们曾在外科手术输液中监测到ETX除了体外循环机预充液中外，还有很多种制作药物和器械也可能含有ETX如透析膜、滤网、手术器械及手套等。外源性ETX亦触发肠道ETX大量释放。3ETX症的防治3.1源性ETX血症防治手术室中严格无菌操作，使用无热源器具，对于减少外源性ETX来十分重要的。3.2内源性ETX血症的防治由肠道是内源性ETX的主来源，所以对ECC患的肠道保护显得格外重要，

目前主要的措施有:术前选择性道脱污染selectivedecontaminationofthedigestivetract,SDD一胃肠道不吸的抗生素择性抑制口及上消化道潜在致病微生物，而使厌氧菌群不受损伤，降低患者血液中的ETX水［］改善肠道的血供，防止肠道缺血缺氧损伤，保护肠粘膜屏障，减轻肠道细菌移位而导致的ETX血［目，大量临床试验证明，谷氨酰胺Gln有助于烧（创）伤、感