心脏骤停后的机制、管理和未来展望

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以下文章来源于斌哥话重症 ，作者Bingo

简介

心脏骤停（CA）是一个重要的公共卫生问题\。院外心脏骤停（OHCA）患者的生存率低于15%），而院内心脏骤停（IHCA）患者的生存率约为22%。这些死亡中有很大一部分发生在由于复苏后引起的心脏骤停后综合征（PCAS）、。PCAS是一种复杂的事件，其特征是影响全身的缺血再灌注损伤。了解生理病理学和发现治疗策略对于获得更好的结果至关重要。尽管CPR操作取得了进展，但在ROSC持续恢复后立即开始复苏后，复苏后治疗至关重要。因此，在本文中，我们将回顾PCAS，包括生理病理学，病因和复苏后护理，强调温度管理，早期冠状动脉造影和康复。

生理病理学

PCAS是一个复杂而关键的问题，在1950年代首次被描述。了解 PCAS 中发生的缺血再灌注 （IR） 损伤的病理生理学可阐明治疗靶点。我们将描述一般的系统参与，稍后，我们将强调特定器官的特殊性。

01缺血再灌注的全身过程

缺血再灌注的特征是血液供应受限后恢复。缺血会减少氧气和营养供应，最初通过降低全身代谢率来补偿;然而，持续的缺血过程会导致细胞损伤。

缺氧会损害线粒体氧化磷酸化，将能量产生转移到厌氧代谢，从而产生组织酸中毒。酸碱失衡是导致几种细胞功能障碍的原因。能量储存是有限的;一旦它们耗尽，活跃的细胞过程就会失败，例如膜离子泵的调节，导致电解质失衡，例如钠和水的积累。这些过程可引起细胞水肿、钙内流（通过线粒体损伤作为几种损伤级联的第二信使）、基因表达改变以及活性氧生成增加。        

组织损伤触发炎症级联反应的激活。这种激活可以通过促进组织修复而有益，或者通过触发不受控制的炎症，使组织损伤永久化而有害。当炎症激活有害时，其特征与脓毒症相似，脓毒症的特征是细胞因子浓度高，但通常发生在无菌环境中。一项关于CA后血浆的研究表明，与脓毒性休克患者的血浆相比，CA诱导的体外内皮细胞死亡更多，从而增强了其毒性。

炎症激活发生在缺血期和再灌注期间。其机制涉及先天性和适应性免疫系统和补体系统。先天系统由称为损伤相关分子模式的内源性分子激活，这些分子在细胞损伤期间产生或释放。特别是在再灌注的初始阶段，先天免疫细胞在炎症浸润中占优势。适应性免疫系统负责激活T淋巴细胞及其产物，可引起组织损伤、。体液激活也有助于进一步的组织损伤。最后，补体系统通过将健康组织与细胞碎片以及凋亡和侵入细胞区分开来起作用];它通过局部放大炎症来激活。对缺血再灌注综合征（IRS）每个时刻激活的炎症途径的详细描述超出了本综述的范围，但我们想强调炎症的重要性。

另一个 IRS 组成部分是内皮功能障碍。内皮组织是最易发生IR诱发损伤的组织之一;其损伤会导致血管通透性增加、高凝状态、血管收缩和局部炎症。血管通透性增加的主要刺激因素是缺血期发生的低氧血症。高凝状态由血小板活化以及内源性促凝和抗凝因子引起，导致失衡，最终导致弥散性血管内凝血。血管舒缩张力方面，血管收缩物质占主导地位，与平滑肌功能无关。血管收缩内皮机制见于完全去神经支配的移植心脏。此外，内皮功能障碍会刺激炎症反应，包括白细胞募集、补体活化和促炎基因表达。

关于再灌注损伤，血流恢复是必不可少的，但有害的。氧气的供应促进自由基（FR）的产生，这种高反应性分子具有不成对的电子并与附近的结构相互作用以实现电稳定性。最著名的例子包括超氧阴离子、过氧化氢和羟基自由基。它们由中性粒细胞、嗜酸性粒细胞和内皮细胞在各种细胞过程中产生。FR 可引起膜脂肪酸过氧化、酶失活、脱氧核糖核酸 （DNA） 修饰、炎症信使活化、血小板诱导、一氧化氮失活和血管收缩剂释放等。FR诱导的病变称为氧化应激。在正常情况下，内源性保护机制（抗氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶）和FR清除剂（谷胱甘肽、α-生育酚和β-胡萝卜素）可控制氧化损伤。然而，在IRS中，FR的产生克服了保护机制，PCA患者已经证明了这一点。

综上所述，我们上面描述的病理过程，即低氧血症、内皮损伤、血小板活化、炎症和再灌注诱导的损伤，彼此密切相关，最终导致细胞死亡。最初，只有两种已知的细胞死亡途径：细胞凋亡和坏死。坏死被定义为不受控制的细胞死亡，通过释放细胞内容物和炎症来破坏邻近结构，而细胞凋亡代表一种受控的细胞死亡形式，对周围组织的影响最小，并且不会泄漏细胞内容物，从而具有沉默和抗炎的特性。然而，随着研究的进展，已经确定了其他细胞死亡途径，例如自噬、坏死性凋亡、铁死亡和焦亡。这些机制中的每一种都被不同的信号通路激活，最终导致不同的细胞死亡模式和对生物体的不同后果。

无论主要途径如何，导致细胞死亡的经典损伤机制包括三磷酸腺苷（ATP）合成减少[36]、不可逆线粒体损伤和钙稳态改变。这些过程导致磷脂酶（导致膜损伤）、蛋白酶（降解膜和细胞骨架）、ATP酶（降解ATP）和核酸内切酶（降解DNA）等酶的活化，以及氧化应激和基因组完整性丧失。

02脑损伤

神经系统结局是PCA存活的主要决定因素之一，是死亡和发病的重要原因。脑损伤可能是灾难性的。中枢神经系统（CNS）没有自己的代谢储存，高度依赖氧气，占全身耗氧量的20%-25%。

出于教学目的，我们可以将脑损伤分为原发性损伤和继发性损伤，前者在血流停止后立即发生，后者发生在循环恢复后。在原发性损伤中，存在补充剂缺乏、钙稳态不良、线粒体功能障碍、氧化应激、炎症激活和兴奋性毒性。继发性损伤由微血管功能障碍、脑水肿、氧气和二氧化碳浓度、高热、贫血、高血糖和癫痫发作引起。

微血管功能障碍由微血栓、血管收缩和血脑屏障破坏引起，导致血管阻力增加、血流量减少和水肿。脑水肿具有血管源性和细胞毒性。前者主要由水通道蛋白介导，水通道蛋白导致间质液体位移。细胞毒性是由于膜离子泵的能量消耗和失调而发生的，导致细胞内钠和水潴留。无论其机制如何，水肿均发生在固定容量系统中，因此实质容积增加可引起颅内高压、灌注减少，甚至脑疝、。

低氧血症对神经元功能有害，但高氧也是有害的，因为FR产生增加。因此，保持对氧气浓度的严格控制非常重要。二氧化碳调节血管舒缩张力，干扰血流和颅内压。高碳酸血症和低碳酸血症分别诱导血管舒张和血管收缩。贫血会降低动脉血氧含量，导致缺血。动脉氧含量主要取决于血红蛋白。发热会增加代谢需氧量，降低癫痫发作阈值，并诱导细胞凋亡，导致细胞死亡。高血糖与CA后神经系统结局不良有关，研究已将血糖控制与PCA生存率联系起来。癫痫发作与更差的神经系统预后和死亡有关。这种表现是PCA脑损伤的原因和结果，可使脑代谢增加多达52倍。

脑组织的另一个特点是其对缺血的耐受性有限。CNS细胞损伤发作所需的缺氧时间比其他组织短。尽管脑损伤起病较早，但有证据表明，再灌注后7日内损伤级联效应增加，可能是由于继发性损伤机制所致，这为CA后的神经保护策略提供了较宽的治疗窗口。

03心肌损伤

缺血性心肌功能障碍在1970年代首次被描述，1982年，Braunwald和Kloner将其合并为临床疾病[60]。心肌功能障碍的发生率可达68%，通常引起早期和剧烈功能障碍，48-72小时后可完全逆转。        

心功能不全影响收缩期和舒张期。收缩功能障碍表现为整体收缩力、心脏指数和射血分数降低。研究表明，CA后有和无心肌功能障碍患者的射血分数差异高达14%。舒张功能障碍是缺血性挛缩的延伸，表现为收缩机制不受控制的激活、强直增加和心肌顺应性降低。缺血性挛缩的严重程度与缺血持续时间成正比，在CA代谢期（约10分钟后）最大。其影响包括心室壁增厚、松弛不足和舒张末期容积减少。值得一提的收缩压-舒张期损伤的常见通路是心脏水肿;这是由于淋巴血流减少（节律性收缩丧失的结果）以及微血管通透性增加所致。研究表明，心肌水增加3.5%会导致心输出量下降30%-50%。

心肌的另一个特殊性是代谢和电状态。心脏的主要能量来源是脂肪酸的氧化，提供60-70%的能量需求。然而，在严重缺血后，葡萄糖作为能量来源占主导地位，因为脂质氧化尽管更有效，但消耗更多的氧气。由于这种代谢偏差，ATP产生减少，有毒脂质物质可能积聚，导致心肌细胞凋亡、心肌纤维化，最终导致心功能不全。相反，当再灌注发生时，脂质再次成为主要能量来源，耗氧量增加，也导致心功能不全。关于心脏电位，IRS会干扰心肌电控制。能量耗竭、离子失衡和活性氧的存在会破坏心脏电活动的稳定性，导致膜去极化，缩短作用潜力，并刺激心律失常活动]。可能发生室性早搏、室性心动过速和颤动发作，尤其是在ROSC治疗后的最初5-20分钟。

心肺复苏术也可导致心肌损伤，最初直接由胸外按压引起，但也与外源性因素（如肾上腺素能给药）有关，肾上腺素通过β肾上腺素能刺激，增加耗氧量和心律失常的可能性，而电击产生的细胞损伤与所用能量成正比.此外，心肺复苏还会引起再灌注损伤，因为复苏时冠状动脉血流量低，不能维持有氧心肌代谢;然而，这足以促进再灌注的有害作用。

04其它器官

多达 50% 的患者会出现呼吸功能障碍。它可能由肺水肿、挫伤或肺不张引起。持续性血管收缩会导致肾脏血流失去自我调节，减少肾小球滤过，并因内皮损伤而促进促炎状态，从而延续肾损伤机制。由于难以评估，胃肠道 （GIT） 损伤往往被低估。然而，除了是循环衰竭的受害者外，GIT还会使全身炎症反应持续存在，因为屏障完整性的丧失有利于内毒素的全身易位。胃肠道损伤尤其发生在再灌注期。79小时缺血后再灌注引起的损伤比单独90小时缺血引起的损伤更严重。肝脏是一种抵抗器官，具有独特的缺血保护机制，例如双重冲洗（门静脉和肝动脉）、肝窦的高通透性（有利于扩散并允许在提取可用氧时增加高达81%），以及在无氧的情况下产生ATP的糖酵解能力。即便如此，约83%的病例仍可观察到肝损伤，且与CA患者的死亡率和更差的神经系统结局密切相关。最后，下丘脑-垂体-肾上腺轴直接腺损伤导致的肾上腺功能障碍可减少儿茶酚胺和皮质类固醇的释放。

调查心脏骤停的病因

确定CA病因对ROSC后的治疗很重要，并可能改善CA患者的结局。然而，即使对于经验丰富的临床医生和急诊人员来说，这也是具有挑战性的。患者在复苏后可能处于昏迷状态，因此无法获得直接病史。即使是在意识状态下达到ROSC的患者也可能出现逆行性遗忘，并可能在复苏后报告非特异性症状。例如，复苏后的胸痛可能是由于急性冠脉综合征（ACS）或胸腔按压引起的。      

由于难以获得患者的病史，因此从家人和证人那里获取信息至关重要。体格检查可能提示CA的一些病因。此外，一些临床发现具有预后价值。一项观察性单中心研究显示，OHCA后ROSC患者的GCS评分小于或等于8分，生存率仅为9%，而超过8分的存活率为94%。表1总结了这些发现。

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