1、氟碳停搏液對(duì)心肌保護(hù)作用    【關(guān)鍵詞】  全氟化碳     關(guān)鍵詞：全氟化碳；心臟停搏液；心肌保護(hù) 1  全氟化碳代血液     HT5SS全氟化碳（perfluorocarbons或perfluorochemicals, PFC）是將碳?xì)浠衔镏械臍湓尤坑煞犹娲纬傻念惌h(huán)狀或直鏈狀有機(jī)化合物。目前應(yīng)用最多的有三種全氟化碳，分別是全氟萘胺（perfluorodecalin）、全氟三丙胺（perfluorotripropylamine）和全氟三丁胺（ perflu

2、orotributylamine）。全氟化碳代血液是以氟碳化合物為原料配制，與人體血液的pH、各種電解質(zhì)、晶體和膠體滲透壓相似，并具有良好載氧功能的氟化碳乳劑 ( fluorocarbon emulsion, 簡稱 FCE)。PFC是一種不溶于水的惰性物質(zhì)，除了能夠溶解一些氣體和極少數(shù)物質(zhì)外，對(duì)蛋白質(zhì)、脂類、糖類和無機(jī)鹽完全不相溶，與血液也不相混合。在配制成人造血液時(shí)，必須制成不溶于水的乳膠微粒，平均直徑0.12m, 90% 小于0.1m, 最大直徑0.6m，為紅細(xì)胞直徑的1/701/80。由于F-H鍵很牢固，其化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，無毒，在體內(nèi)不發(fā)生代謝轉(zhuǎn)化。其外觀呈乳白色，略帶瑩光，pH 7.

3、4， 總滲透壓410mOsm， 膠體滲透壓390 mOsm。根據(jù)亨利定律，氟化碳人造血的氧含量與氧分壓呈直線關(guān)系，氟化碳化合物并不象血紅蛋白那樣與氧氣呈可逆行性化學(xué)結(jié)合，而只是單純物理溶解，隨著氧分壓的高低，氟化碳化合物可以溶解或釋放出氧氣，且不受溫度變化的影響。在使用氟化碳人造血時(shí)，必須使用純氧吸入才能有效發(fā)揮作用，其溶解氧的能力很強(qiáng)，三者在氧分壓為760mmHg，溫度37 的條件下，溶解的氧量分別為450ml/L、480ml/L和384 ml/L，而血液在相同條件下氧含量卻只有20 ml/L。目前所用的氟化碳乳膠劑主要有兩種：Fluosol-DA (20%) 和Fluosol-43 , 組

4、成成分見表1。表1 兩種全氟碳代血液的組成成分（略）                                             

5、0;                             在國外，1966年由Clark 和Golla首創(chuàng)1，并做了相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，1979年，將FCE應(yīng)用于臨床。在國內(nèi)，1978年由上海有機(jī)化學(xué)研究所研制成功。1980年，中山醫(yī)院首次應(yīng)用于臨床。PFC的毒性很低， Taka和Harumasa2等報(bào)告，給人體輸注FC

6、E一周或一個(gè)月后186例中有4例SGOT升高，而SGPT沒變化，BUN和肌酸酐變化水平?jīng)]有超過正常范圍。一般認(rèn)為將單次用量控制在10001500ml以下，對(duì)肝腎功能影響不大，但反復(fù)輸注有可能對(duì)人體造成不良影響，提示臨床反復(fù)多次用藥時(shí)，劑量應(yīng)酌減。FCE對(duì)患者的凝血機(jī)制沒有明顯影響，術(shù)后沒有出血傾向，但卻有實(shí)驗(yàn)觀察到，給兔單次輸注10ml/kg和20ml/kg的FCE后，即刻外周血中血小板明顯降低，為輸注前的38%，在輸注30分鐘后血小板有上升趨勢(shì)，輸注20小時(shí)后恢復(fù)正常。靜脈輸注FCE 后，主要經(jīng)肺呼出，少數(shù)經(jīng)皮膚排出，剩余的FCE廣泛滯留在網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中，特別是肝、脾和淋巴結(jié)中。Millow

7、3等的研究結(jié)果表明，鼠脾中的巨噬細(xì)胞和單核細(xì)胞吞噬大量FCE，而體循環(huán)中的中性粒細(xì)胞吞噬較少。FCE能夠直接使網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)功能輕度抑制，還能直接損傷中性粒細(xì)胞膜的完整，這可能是FCE溶液的物理特性或所含的物質(zhì)，而不是FCE本身引起的。Peng4等實(shí)驗(yàn)表明，在輸注濃度為15%的FCE后，檢測(cè)主動(dòng)脈和大血管的內(nèi)皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)FCE損傷了血管內(nèi)皮細(xì)胞，而濃度為10%的FCE輸注則沒有造成明顯損害，但多數(shù)實(shí)驗(yàn)證實(shí)FCE 對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞有保護(hù)作用。FCE在血液中半衰期為3060h，也有報(bào)道說其在血中有效作用時(shí)間僅有6h。FCE 易于儲(chǔ)存、消毒、避免了疾病的傳播，在輸注前無須做配型和交叉實(shí)驗(yàn)，不影響血液的氧

8、離解過程，也不影響骨髓的造血功能。 2全氟化碳停搏液對(duì)心肌的保護(hù)作用     HT5SS冷晶體高鉀停搏液在心臟阻斷后缺氧停搏期間作為一種心肌保護(hù)的方法在臨床上廣泛應(yīng)用，并為心臟手術(shù)的開展提供了前提和基本條件，但對(duì)于一些手術(shù)前心功能較差的、復(fù)雜的、長時(shí)間的心臟手術(shù)，其保護(hù)效果仍顯不足。冷血停搏液在低溫狀態(tài)下釋放氧很少，且紅細(xì)胞易發(fā)生凝聚，而溫血停搏液又有造成高鉀和中樞神經(jīng)損害的危險(xiǎn)，所以人們力求尋找一種更加安全高效的心臟停搏液。近幾年,PFC 在臨床和實(shí)驗(yàn)研究中顯示出良好攜氧效果，被認(rèn)為是一種有前途的作為心臟停搏液的介質(zhì)。1966年，Clark和Gollan1首先應(yīng)

9、用Langendorff 灌注模型，成功地完成了氧合全氟化碳溶液對(duì)離體鼠心灌注，并初步證實(shí)了全氟化碳溶液可作為一種人造血液使用。1986年，Rousou和Engelman等5用Fluosol-DA配制心臟停搏液，與晶體和血液配制的心停搏液進(jìn)行了對(duì)照研究，結(jié)果表明，在缺血停搏期間，氟化碳心臟停搏液較好保護(hù)了心肌細(xì)胞，缺血100分鐘后，氟化碳組的心功能恢復(fù)較好，心臟水腫較輕且心肌內(nèi)氧張力高。1989年，Gohra和Mori等6將離體犬心臟，在4低溫下保存24小時(shí)，分別用冷晶體液+氟碳乳劑和冷晶體液作為心臟保存液，結(jié)果顯示氟化碳乳劑明顯提高了晶體液對(duì)心臟的保護(hù)作用。同年，Tsukamoto S等7把

10、氟化碳乳劑加入到心臟停跳液中，利用離體犬心臟進(jìn)行灌注實(shí)驗(yàn)，證明氟化碳乳劑強(qiáng)大的攜氧能力有助于心肌保護(hù)，并可以作為心臟停跳液使用。1993年，Guyton8將氟化碳乳劑作為心臟停跳液灌注離體犬心臟，缺血5小時(shí)，結(jié)果表明含氟化碳乳劑的停博液極大地減輕了缺血對(duì)心肌的損害。2000年，Bito和Inoue等9 應(yīng)用Langendorff 灌注模型，用加入利多卡因和FC-43的H-K緩沖液灌注離體鼠心臟，結(jié)果表明FC-43為離體鼠心提供了更好的心肌保護(hù)，并滿足了心肌在長時(shí)間的阻斷期間對(duì)氧的需求。3  全氟化碳停搏液保護(hù)心臟可能的機(jī)制 3.1PFC具有較高攜氧能力，促進(jìn)組織對(duì)氧的攝取和利用。在3

11、7，PO2為760 mmHg的條件下，每100毫升Fluosol-DA大約可攜帶65ml氧氣，F(xiàn)luosol-43約為56 ml氧氣。其所攜帶的氧氣與乳劑中所含的 PFC 總量呈正比，但攝取與釋放氧的速率與FCE 的粘滯性及其顆粒大小呈反比。乳化后的 FCE 單位容積所含的氣體交換面積為血液的100170倍。Fluosol-DA 對(duì)氧的溶解和釋放只需1426毫秒，交換速度比血紅蛋白快一倍。目前，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為向缺血心肌提供更多氧是PFC 保護(hù)心肌缺血損傷的主要作用所在。有人認(rèn)為正是由于 PFC 所攜帶的這部分氧改善了缺血心肌內(nèi)的氧的供需不平衡狀態(tài)，從而保證了心肌能量代謝的正常進(jìn)行。PFC粘滯性低

12、，為2.7cp, 而血液為46cp 。乳化顆粒小，平均直徑只有紅細(xì)胞的1/70，易于通過水腫的小動(dòng)脈和毛細(xì)血管，促進(jìn)側(cè)枝循環(huán)的建立，改善缺血局部的微循環(huán)灌注，使更多氧進(jìn)入缺血區(qū)供組織利用。在低溫情況下，血紅蛋白氧離曲線左移，使氧的釋放減少，且低溫情況下紅細(xì)胞易于發(fā)生淤滯和凝集,而PFC 釋放氧基本不受溫度的影響，在很寬的溫度范圍，其保持高效率的氧溶解和氧釋放能力。 3.2 防止缺氧造成小血管損傷，降低冠狀動(dòng)脈內(nèi)血流阻力，減少缺血心肌細(xì)胞內(nèi)氧自由基產(chǎn)生。PFC通過稀釋作用降低了血液粘滯性，可降低冠狀動(dòng)脈內(nèi)血流阻力。Menasche等10根據(jù)其試驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，PFC還能增強(qiáng)冠狀動(dòng)脈內(nèi)纖維蛋白溶解過程

13、。防止心肌細(xì)胞再灌注時(shí)Ca2+超載，從而維持了心肌細(xì)胞電生理功能和線粒體活動(dòng)功能正常。PFC 不僅通過攜帶更多氧，增加組織供氧和減弱無氧代謝，避免產(chǎn)生過多的酸性代謝產(chǎn)物，而且能夠溶解大量二氧化碳，并將細(xì)胞代謝產(chǎn)物帶走。氧自由基產(chǎn)生是造成缺血心肌損害的一個(gè)重要原因，Casale等11比較了單純應(yīng)用PFC 與PFC 加氧自由基清除劑（超氧化物歧化酶和過氧化物酶）對(duì)兔心缺血再灌注的心功能影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在PO2為150mmHg時(shí)，前者的心功能指標(biāo)較后者明顯降低；在PO2為590 mmHg時(shí)，兩組對(duì)照無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由此表明，氧合PFC可向心肌提供更多氧，維持有氧代謝，減少了氧自由基產(chǎn)生。缺血心肌再灌注

14、時(shí)，大量白細(xì)胞堵塞在缺血局部的毛細(xì)血管內(nèi)，不僅釋放大量氧自由基，也產(chǎn)生大量白三烯和釋放出溶酶體酶，進(jìn)一步加重心肌損傷，Virmani等12證明PFC可以抑制白細(xì)胞的趨化和吞噬作用，減慢集聚，延長激活時(shí)間，從而加強(qiáng)了對(duì)心肌的保護(hù)作用。綜上所述，氟化碳停搏液對(duì)心肌保護(hù)的研究已經(jīng)取得了令人矚目的成績，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床研究中顯示出良好的心臟保護(hù)作用。由于 PFC 價(jià)格昂貴，主要研究和應(yīng)用集中在日、美等發(fā)達(dá)國家。但隨著PFC的國產(chǎn)化與生產(chǎn)成本的下降，以及對(duì)PFC 的研究不斷深入，氟化碳停搏液的應(yīng)用和發(fā)展有著廣闊的前景。 參考文獻(xiàn)：      &

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