急性肺损伤是体外循环最常见的并发症之一,也是术后患者死亡的主要原因之一。探讨体外循环术急性肺损伤的发病机制及体外循环术中肺保护一直是心外科研究热点。体外循环术后急性肺损伤的发病原因主要涉及到:①体外循环时血液成分与人工管道的接触、转流过程中引起血液有形成分的破坏及手术创伤应激等原因引起的全身炎性反应综合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)
[3]。②在体外循环期间肺脏缺血-再灌注损伤
[4-5]。中性粒细胞及炎性因子在体外循环术后急性肺损伤的发病过程中起到重要作用
[6-7]。目前进行肺保护的措施主要集中在降低SIRS和减轻肺缺血-再灌注损伤两个方面
[8-9]。浅低温体外循环心脏不停跳瓣膜置换术中不阻断主动脉,保持心脏有节律的跳动,能减轻体外循环术后炎性反应
[10-11],动物实验及临床证明其具有良好的心肌保护作用,尤其对心功能差、巨大心脏的瓣膜置换手术危重患者有特殊的优越性
[12-13]。近年来,有临床报道及临床研究表明浅低温体外循环心脏不停跳手术具有较好的肺保护效果
[1-2,14-15],但进一步的作用机制尚未明确。
体外循环过程中,由于肺的滞留作用,左房血中性粒细胞计数明显较右房血减少[16],体外循环也能抑制明显中性粒细胞凋亡[17]。中性粒细胞在肺部积聚、隔离,激活,产生大量活性物质(细胞因子、氧自由基、蛋白酶),是造成体外循环术后肺损伤最重要的原因[18-20]。髓过氧化物酶存在于中性粒细胞,活化的中性粒细胞即可释放的髓过氧化物酶,引起急性肺损伤,其活性可定量反应中性粒细胞数目[21],本实验结果表明:体外循环后,两组中性粒细胞跨肺差值明显大于转流前,可见体外循环期间有大量的中性粒细胞隔离于肺组织中;但实验组中性粒细胞跨肺差值明显小于对照组。同时,实验组BALF中髓过氧化物酶浓度明显低于对照组。由此,浅低温体外循环心脏不停跳手术可减轻体外循环术中中性粒细胞在肺部积聚、激活作用,减轻体外循环术后肺损伤。可能与以下因素有关:术中保持心脏跳动,加之左心良好的减压引流,有效防止肺内血液淤积;术中肺内保持有一定的血流灌注,肺的缺血再灌注损伤较轻[1,14];另外,能减轻体外循环术后炎性反应,减少肿瘤坏死因子α、白细胞介素8等炎性因子的释放[10]。
体外循环术后SIRS是一种非特异性的影响全身各主要器官的疾病,而肺部的炎性反应是全身炎性反应在肺脏局部的表现。体外循环术中炎性因子水平的高低与术后急性肺损伤的发生具有密切关系[22]。本实验结果表明:浅低温体外循环心脏不停跳手术患者BALF中肿瘤坏死因子α、白细胞介素8水平明显低于中低温心脏停跳手术组,与浅低温体外循环心脏不停跳手术能降低患者血液中肿瘤坏死因子α、白细胞介素8等炎性因子水平研究结果相符合[10]。本实验结果也进一步证实浅低温体外循环心脏不停跳手术能减轻体外循环术后肺部的炎性反应,减轻体外循环术后肺损伤。
呼吸指数是一个反映患者肺功能状态的重要指标,呼吸指数愈大说明肺功能愈差。本实验发现两组体外循环结束时及结束后1,8 h的呼吸指数较体外循环前基础值明显增高,表明浅低温体外循环心脏不停跳手术、中低温心脏停跳手术后都存在肺功能障碍;但浅低温体外循环心脏不停跳手术组呼吸指数明显低于中低温心脏停跳手术组,显示浅低温体外循环心脏不停跳手术组肺功能障碍较轻,提示浅低温体外循环心脏不停跳手术可减轻体外循环所致的肺损伤。综上所述,浅低温体外循环心脏不停跳手术可减轻体外循环术中性粒细胞在肺部积聚和激活,减轻体外循环术后肺部的炎性反应,从而减轻体外循环术后肺损伤。