国外医学心血管疾病分册1999年第26卷第5期

湖北医科大学附属第二医院心内科（430071）

王智泉综述 任江华审校

摘要 本文着重介绍心脏外脏器和组织短暂缺血预处理对心肌的保护作用。

关键词：缺血预处理 心肌梗死 器官

1986年，Murry等^[1]在犬心实验中首次发现多次短暂缺血和复灌后，心肌可以耐受长时间缺血，梗死面积减小，这种多次短暂的缺血称为缺血预处理（ischemicpreconditioning，IP）。近年来，人们对缺血预处理的保护机制进行了深刻研究，不仅探讨了心脏的缺血预处理对心脏的保护作用，而且提出更应重视心脏外脏器和组织的缺血预处理对心脏产生的类似保护作用。

1 骼肌的短暂缺血与心脏的保护作用

Birnbaum等^[2]一方面通过血管咬合器，造成麻醉兔的右后肢股动脉狭窄，从而使右后肢的血供减少约55%～65%，氧供亦随之减少；另一方面电刺激右后肢腓肠肌使其收缩增加耗氧量，通过该模型研究骨骼肌的短暂缺血预处理是否对心肌产生保护作用。实验分为：对照组，电刺激组，股动脉狭窄组，电刺激组+股动脉狭窄组。结果表明：电刺激组+股动脉狭窄组的心肌坏死面积/心肌缺血面积（NZ/IZ）较其他实验组明显减小，其值为0.09±0.02；而其他组的相应值为：狭窄组为0.36±0.05(P＜0.05)；电刺激组为0.36±0.05(P＜0.01)；对照组为0.26±0.03(P＜0.05)。在该实验中，右后肢股动脉的血流减少同时电刺激该侧腓肠肌，可明显减小心肌梗死面积，由此报道了受到电刺激的外周肌肉梗死面积，由此报道了受到电刺激的外周肌肉血流减少的情况下，对心肌有保护作用，与以往研究不同的是，右后肢股动脉的血流减少是由血管狭窄所致，而不是完全结扎动脉阻断血流，这样在预处理过程中，由于血流是持续的，产生的保护性介质能够持续释放入循环血液中；另外，由于无短暂的再灌注过程，造成缺血心肌的血流增加的可能性很小。缺血等因素可刺激缺血骨骼肌的化学感受器，从而通过释放激素或者激活神经元的途径释放介质，例如腺苷、缓激肽等激素类以及其他物质等^[3，4]。其中，儿茶酚胺在远处组织缺血预处理的心肌保护机制中作用不可忽视。因为用儿茶酚胺的药物处理酷似缺血预处理的作用^[5]，一方面缺血的肌肉可释放儿茶酚胺入血，另一方面可能由于刺激交感神经系统而导致心肌内的交感神经末梢释放儿茶酚胺。但剥离神经的心脏是否亦存在该现象，在该实验中未作进一步探讨。

2 小肠的短暂缺血与心脏的保护作用

Gho等^[6]报道了不同温度下远处器官的缺血预处理对心肌的保护作用。在该实验中，将鼠的前肠系膜动脉结扎15分钟，再灌注10分钟，继而冠状动脉闭塞60分钟，随后再灌注180分钟，测定心肌梗死面积（IA）和缺血面积（AR）。结果表明，常温下（体温36.5℃～37.5℃），对照组IA/AR值为68%±2%，冠状动脉15分钟缺血预处理的IA/AR值为50%±3%（P＜0.001），而15分钟的小肠缺血预处理具有相同的保护效应，IA/AR值50%±3%，与对照组相比P＜0.001。低温（体温30℃～31℃）并不影响对照组的IA/AR值（67%±3%），小肠缺血预处理以及冠状动脉缺血预处理对心脏也仍有保护作用，其IA/AR值分别为44%±5%，（P＜0.005）；22%±3%，（P＜0.001）。与常温下的心脏保护作用相比，前者无明显差别，后者保护作用却有显著性加强。这可能因为常温下，前肠系膜动脉缺血的预处理刺激已达到了最大程度的保护效应。神经节阻滞剂（六甲双胺，20mg/kg）能够取消小肠缺血预处理的心肌保护作用，而不能改变冠状动脉短暂缺血所产生的心肌保护效应。表明了远处器官缺血预处理的心肌保护机制可能与典型的心肌缺血预适应机制不同，神经元的途径可能参与了此过程，并且该机制发生在小肠短暂缺血后的复灌期，因为持续性的小肠缺血对心脏并无保护作用。在短暂的再灌期间，肠系膜释放物质如氧自由基、细胞素等刺激传入神经纤维^[7]，从而激发神经元途径，但这些神经纤维的激活是在肠系膜床内还是在床外，该实验未作进一步探讨。Verdouw等^[8]亦在36℃～37℃及30℃～31℃两种温度下，研究15分钟的鼠肠系膜动脉缺血处理，是否能减轻心脏较长时间缺血的损伤。其结论与Gho报道一致，在常温及低温下，肠系膜的短暂缺血能保护心肌的作用中，局部心肌的短暂缺血并不是必需的。

3 肾脏的短暂缺血与心脏的保护作用

Gho等^[9]以麻醉的鼠为模型，结扎左肾动脉15分钟，然后复灌10分钟，继以结扎心脏左前降支1小时，再灌注3小时。结果预处理组和对照组相比，缺血面积无差别，分别为45%±3%和39%±4%，而梗死面积预处理组为43%±5%，明显低于对照组（71%±3%，P=0.001）。表明远处器官的短暂缺血也可限制心梗面积，心肌预处理的保护机制并不仅限于心脏本身的参与。然而，在最近的研究中，Gho等^[6]进一步报道了常温下（体温为36℃～37℃），鼠左肾动脉结扎15分钟，再灌注10分钟，继以冠状动脉结扎60分钟，再灌注180分钟，继以冠状动脉结扎60分钟，再灌注180分钟，则对心脏无保护作用。其IA/AR值为72%±5%，而对照组IA/AR值为68%±2%。但在低温下（体温为30℃～31℃），肾动脉的短暂缺血对心肌产生保护作用，IA/AR值为46%±6%（P＜0.001），表明了低温比常温更易显示缺血预处理的心肌保护作用。在常温下，单一的肾动脉结扎与前肠系膜动脉结扎不一样，未产生对心肌的保护作用，推测原因：虽然左肾动脉与前肠系膜动脉的直径相近，但前肠系膜动脉差不多完全是供应营养的动脉，而肾动脉只有10%的血流是供应营养的。因此，常温下单一肾动脉结扎所造成的缺血程度不足以引起心脏的保护作用。当然不排除反复多次短暂的肾动脉结扎，或一次更长时间的结扎，或两侧肾动脉均结扎可产生心肌保护作用的可能，但未作进一步探讨。此外，在心脏的预处理保护机制中，缺血的程度比缺血的时间更为重^[10]。进一步分析了该实验结果与Gho等^[9]实验报道有差异的原因，是以往的实验中未精确监测温度，而在动物手术过程中体温降低3℃～4℃很容易发生，故不能排除其心脏保护作用是由于低温作用的效应。Verdouw等^[8]亦报道了在体温36℃～37℃时，结扎鼠肾动脉15分钟，继之以60分钟冠状动脉结扎，则肾脏的缺血预处理不能产生心脏保护作用；而在体温30℃～31℃时，能减小心肌梗塞面积。

在低温下肾脏缺血预处理对心脏具有保护作用的机制不甚明了。但目前其研究可排除神经元途径的激活，因为神经节阻滞剂并不能改变低温增强预处理效应这一现象。Thomas等^[11]证实单纯的稍微降低温度或者应用腺苷脱氨酶阻滞剂均不能产生心肌保护作用，而将两者联合起来，可显著减小心肌梗死面积。由此可见，低温本身即使不能改变梗死面积，但它可通过改变生理的或药理的途径产生心肌保护作用。

4 结语

随着对缺血预适应的深入研究，心脏外脏器或组织的短暂缺血预处理对心脏的保护作用越来越受到重视，有利于理解临床上为什么腹绞痛或者间歇性跛行患者在进行心肌梗死溶栓治疗时有较长的时间窗，有利于解释心绞痛的“预热”现象：一些患者运动至心绞痛后稍事休息，即可继续运动而不受限制，也为严重心衰心输出量降低合并外周血管疾病的患者开辟了新的治疗道路。目前该类型的预处理对心肌保护作用的机制尚不清楚，有待于进一步的实验研究。

参考文献

1 Murry CE et al.Circulation,1986;74(5):1124

2 Birnbaum Y et al.Circulation1997;96(5):1641

3 Miura T et al.Cardiovasc res 1993;27(1):36

4 Miura T.Basic Res cardiol.1996;91(1):20

5 Bankwala Z et al.Circulation,1994;90(2):1023

6 Gho B et al.Circulation,1996;94(9):2193

7 Janssen BJ et al.Am J physiol,1989;257(1):R29

8 Verdouw PD et al.Ann N acsl Sci,1996;793(1):27

9 Gho BCG et al.Circulation,1994;90(suppl I):476

10 Koning MMG et al.Cardiovasc Res,1995;30:1017

11 Mcclannahan TB et al.Circulation.1994;90(suppl I):478

(收稿：1998-12-23 修回：1999-06-11)

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校对时间：2000-03-13 李慧利