心肌顿抑综合征

英文:myocardial stunning syndrome;同义名:心肌顿抑、顿抑心肌、心肌昏厥、心肌晕厥、心肌击昏、缺血后心肌功能障碍。

心肌顿抑(myocardial stunning),见于多种临床情况,如冠状动脉成形术、不稳定型心绞痛及运动诱发的心绞痛、急性心肌梗死再灌注治疗后、心脏手术后、神经源性心肌顿抑、心脏复律后的心肌顿抑。其发病机制主要有氧自由基理论和钙超载-收缩蛋白降解理论,进一步研究提示分子学基础是心肌肌钙蛋白Ⅰ的修饰。正性肌力药、氧自由基清除剂、钙离子拮抗剂可能对缓解心肌顿抑起一定作用。心肌顿抑是一种普通存在于临床中的现象,虽然它是一种可逆性病变,但可使心功能障碍恢复过程延长,增加和加速并发症的发生,形成心肌顿抑综合征。

溯源与发展

1975年首由Heyndrick等学者在犬的缺血再灌注的实验模型中发现并提出了心肌顿抑现象。1982年首由Braunwald和Kloner提出心肌顿抑新慨论,系指心肌发生缺血时仍有生存能力,在短时间内不发生坏死,但引起结构、代谢和功能改变,在灌注后数小时,数日甚至数周能得以恢复,从而挽救了缺血性心肌细胞。国内亦有较多这方面的论述,较有重大学术价值是1997年张子彬、郑宗锷主编《充血性心力衰竭》一书记载的、1998年黄永膦教授在“全国心脑血管病学术交流会议”上所做的“心肌顿抑和心肌冬眠”的报道,同年胡鸣等提出心肌顿抑综合征的命名。目前,经过大量研究和临床实践,证实心肌顿抑确实存在,并受到应有的重视。

发病机制

心肌顿抑是缺血后心功能减退的延续,它包括心脏供血恢复正常后左室功能持续减退。缺血期,三磷酸腺苷(ATP)和磷酸肌酸产生减少;再灌注时期,磷酸肌酸水平迅速恢复正常,但ATP水平需数日才恢复,腺嘌呤核苷酸的耗尽导致心肌收缩力持续抑制。其他可能引起心肌顿抑的机制包括钙代谢异常、热休克蛋白上调和氧自由基的产生。

氧自由基理论

Bolli等研究显示,顿抑效应的50%-70%是由于再灌注最初几分钟内氧代谢产物产生的自由基所致,这就意味着顿抑效应是再灌注的一种并发症,即再灌注损伤。具有细胞毒性的氧自由基包括超氧离子和羟自由基,可对细胞膜脂质和收缩蛋白产生损伤作用,羟自由基是引起心肌顿抑的主要自由基成分。虽然动物实验中氧自由基可能参与心肌顿抑的发生机制,并且自由基清除剂可加速顿抑心肌的功能恢复,但临床上尚无有效证据说明它的有效性。

钙超载收缩蛋白降解理论

心肌缺血/再灌注后可出现Ca2+内流增加,肌浆网对Ca2+摄取受损,细胞内出现Ca2+超载,心肌纤维对Ca2+敏感性下降。进一步研究提示对Ca2+敏感性下降的分子学基础是心肌肌钙蛋白Ⅰ(cardiac troponin,cTnⅠ)的修饰,包括蛋白分解、cTnⅠ的降解、与其他肌钙蛋白的交叉连接,这些过程主要通过需钙蛋白酶(calpain)和转谷氨酰酶的作用。氧自由基理论和钙超载-收缩蛋白降解理论并不矛盾,氧自由基可使肌纤维膜、肌浆网及收缩蛋白受损,从而导致Ca2+平衡失调。

临床表现

常见至心肌顿抑的情况

溶栓治疗:大量临床观察发现溶栓治疗后心功能并无明显改善,而是几周后逐步恢复,在溶栓后使用小剂量正性肌力药可促使心功能恢复,说明再灌注损伤区存在心机顿抑。

心脏手术后:研究发现心脏手术中即使使用了最先进的心脏麻醉技术,术后心肌仍处于缺血状态,需使用正性肌力药或升压药几小时或几天才可恢复。

PTCA术后:球囊扩张引起的冠脉闭塞造成短暂性心肌缺血,导致心肌顿抑的发生,多表现为心室顺应性降低。劳力型、不稳定型心绞痛:短时间缺血发作局部灌注恢复后仍存在一段时间的室壁运动异常,说明这类患者存在存心肌顿抑。

变异型心绞痛:长时间反复发作的变异型心绞痛,特别是伴有T波倒置者常有心肌顿抑的发生。心肌顿抑是一个重要的临床现象,最常见心梗溶栓后。临床上可见到一些患者急性心肌梗死患者溶栓后出现心源性休克,后可随着顿抑心肌复活而最终好转。由于功能的恢复需要一段时间,有的临床大夫误以为溶栓后心肌功能数小时仍没有恢复是因为溶栓药物不足而继续追加剂量致使副反应加重,应注意避免这种情况的发生。

心跳骤停后的心肌顿抑:心跳骤停后导致一过性全心缺血继之成功复苏后发生再灌注,可能造成心肌顿抑。最近的研究表明复苏后出现严重的左心功能不全(EF<30%),2周后才完全恢复从心肌酶来判断,无一例患者发生心肌梗死。虽然心肌顿抑可能造成这种可逆性心功能不全,其他的因素(如电休克、代谢性酸中毒)也起作用。因此,在心跳骤停后,心肌顿抑只是引起可逆性左心功能不全的原因之一。

心脏移植:因为心脏移植过程心脏经历全心缺血和再灌注,心肌顿抑可能发生。虽然目前关于移植后短期机械功能异常的文献很少,术后短期(早于排斥反应)一过性血流动力学不稳定是一个普遍现象,通常需要强有力的药物支持以维持循环。

主要心电学改变

心肌顿抑心电图表现

  • 心电生理改:变短暂的心肌缺血再灌注会引起心肌细胞电生理的明显异常。
  • QRS波的异常:多数冠心病的暂时性Q波由心肌缺血引起,水肿和炎症可致电惰性,水肿的消失可以解释Q波的消失,心肌梗死数天后Q波的消失不仅是表面的心电变化,而且意味着心肌的可恢复性,心肌顿抑可能与机械顿抑相关。
  • T波与QT间期变化:暂时性倒置T波可以见到74%的病例,反映“心内膜下顿抑”,持续时间较长,可以作为简单敏感的检测心肌顿抑的方法。急性心肌梗死48 h后倒置T波的幅度,预示眷0肌梗死后一定时间的左室局限性室壁运动异常,急性心肌梗死时深的倒置T波预示着大量的顿抑心肌。
  • 心室晚电位:有学者应用信号平均心电图(SAECG)及超声心动图研究急性心肌梗死再灌注时的ECC改变,发现心肌顿抑时,QRS终末的高频心室晚电位信号的改变与心肌梗死后的恶性心律失常、猝死等有一定的关系,指出心肌顿抑和心肌冬眠可能是致心律失常和产生心室晚电位的原因。

诊断

在心功能较差的心脏及时准确地识别可存活心肌非常重要,因为这些组织恢复血流后最终可恢复功能。而理想的诊断方法应具备可靠、安全、价廉、可广泛应用的优点,并能对存活心肌进行预测性检测,目前常用的方法如下:

正电子发射断层显像(PET):是检测心肌存活的“金标准”,能测量绝对的局部心肌血流和确定灌注低下心肌节段的代谢活性,常用的方法有13NH3PET显像和荧光去氧葡萄糖(FDF)代谢显像。采用注射FDG后通过γ照相机成像。若同时有血流和FDG摄取下降(血流-代谢匹配)主要标志着梗死;若血流下降而FDG摄取正常或增加(血流-代谢不匹配)的区域代表心肌仍存活,这也是冬眠的有务佐证。若血流正常而心肌代谢下降(血流-代谢不匹配)说明心肌顿抑的存在。PET用于评价血管重建后心功能改善的阳性预测率和阴性预测率均可达到80%以上,是目前最准确的方法,但价格昂贵,难以普及。

心肌灌注显像:常用的有201Tl和99mTc心肌显像,可用于检测细胞膜的完整性。由于存活的肌仍保持膜的完整性和离稳态,从而可贮积这些放射性离子,如组织内没有贮积,甚至延长了时间仍无离子贮积,说明该区域心肌已发生不可逆性坏死。201Tl两次注射法的检测结果与FDG,显像比较,符合率达88%,已成为临床检测心肌存活的主要方法。但这种方法不能将心肌冬眠和心肌顿抑严格区分开来。

多巴酚丁胺负荷超声心动图(DSE):主要用于检测心肌储备,是近年来出现的一种安全可靠无创性可精确诊断存活心肌的方法。有研究报道小剂量多巴酚丁胺[2.5-10.0μg/(kg.min)]静滴法测定存活心肌的敏感性84%。特异性为81%。但DSE不能检测存活心肌节段的灌注,也不能用于严重低灌注的冬眠心肌。硝酸甘油可改善心肌灌注,降低氧耗,增强小剂量多巴酚丁胺改善室壁厚度,从而提高了DSE检测心肌的准确率。DES还可用来准确预测血管再通射血分数(EF)的改善,也是估计患者预后的重要指标。与前两种方法相比,DES具有安全可靠,价廉,广泛应用,方法便利,并可在药物输注的同时检测心室功能的优点。

心肌顿抑根据心电图演变规律结合临床表现以及对存活心肌预测性检测进行诊断。

鉴别

心肌顿抑应与心肌冬眠(myocardial hibernation)的鉴别。后者是1985年Rahimtoola提出的,与前者不同的是发生的原因在缺血期间而非缺血缓解后;起病慢性,发生时程数月至数年,在心肌血流减少和心肌代谢活动保存的情况下,心肌收缩性降低,在反复顿抑后可经历冬眠,同一心脏可存在“顿抑区”与“冬眠区”。在术前确定冬眠心肌成分存在,对评估手术的成败至关重要。

治疗及预后

虽然心肌顿抑是一种可逆性病变,但它的存在使缺血后左室功能障碍,导致血流动力学不稳定或心源性休克,使许多心脏病发生后恢复过程延长,增加和加速了一些并发症的发生,尤其可使不稳定型心绞痛、急性心肌梗死、冠脉搭桥术的病死率增加,因此有效的治疗是十分必要的。关于心肌顿抑的治疗有如下的研究:

  • 正性肌力药:心肌顿抑早期应用正性肌力药可使顿抑的心肌恢复到正常水平的收缩功能。目前临床上可以应用正性肌力药诊断和治疗心肌顿抑;
  • 氧自由基清除剂和Ca2+拮抗剂:根据心肌顿抑的发生机制,缺血再灌注产生大量氧自由基,理论上利用氧自由基清除剂可以抑制心肌顿抑的发生,但一项多中心实验将人重组超氧化物歧化酶(h-SOD)应用在急性心肌梗死的患者行冠状动脉成形术之前,与安慰剂组相比,短期及长期的左室功能恢复情况并没有差异,Ca2+拮抗剂对于冠状动脉成形术和运动诱发心肌缺血产生的左室功能异常的恢复起到了促进作用,但其机制是因为后负荷下降所致还是维持了Ca2+的平衡是不能明确的。

另外的一项研究证明Ca2+增敏剂是有效的,但是否能够普遍应用及对细胞的其他作用仍有待探讨。以上的研究虽然没有为治疗心肌顿抑提供好的方法,但在产生心脏保护作用的方面仍可以继续探索,如:Na+-H+泵抑制剂、肌苷、K(ATP)通道的开放、一氧化氮等。

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