体外循环对内分泌系统的影响

体外循环对内分泌系统的影响

发表时间：2011-05-13T14:40:21.063Z 来源：《中外健康文摘》2011年第5期作者：李文洲

[导读] 内分泌系统是由内分泌腺和内分泌细胞组成的一个体内信息传递系统。

李文洲（黑龙江省林甸县医院 166300）

【中图分类号】R654.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5085 (2011)5-0113-02

【关键词】体外循环内分泌系统

内分泌系统是由内分泌腺和分散存在于某些组织器官中的内分泌细胞组成的一个体内信息传递系统，它与神经系统紧密联系，相互配合，共同调节机体的各种功能活动，维持内环境的相对稳定。在体外循环（extracorporeal circulation，ECC）这种特殊非生理过程中，由于血液与人工材料异物表面接触、血流灌注模式改变、血液稀释、全身血液肝素化、低温、主动脉阻断等众多因素的影响，可引起自身内分泌系统发生一系列的变化。

1 交感肾上腺髓质反应：儿茶酚胺类激素

交感神经系统与肾上腺髓质共同组成交感-肾上腺髓质系统，紧急情况下这一系统调动，儿茶酚胺的分泌量大大增加。儿茶酚胺作用于中枢神经系统，提高其兴奋性，使机体警觉，反应灵敏，产生呼吸加快，血压升高，心脏正性肌力，全身血液重新分配，糖与脂肪分解加强等等作用。

ECC过程中，内源性或外源性刺激存在所导致的交感－肾上腺髓质反应是首先发生的应激反应,引起血浆儿茶酚胺水平进行性升高。肾上腺素（E）及去甲肾上腺素（NE）是应激反应的灵敏指标,从ECC开始直至复温达到顶峰，儿茶酚胺升高的情况将一直持续到术后，术后第一日仍明显高于术前。这种情况取决于ECC应激反应、麻醉的选择、麻醉深度与血浆浓度、患者血容量、体温改变、缺血性酸中毒等等因素。ECC中，血液稀释导致循环中儿茶酚胺浓度降低，引起一过性低血压，通过刺激压力感受器，兴奋交感神经-肾上腺系统，又反射性刺激儿茶酚胺释放。中低温ECC中，血浆E浓度可比ECC前升高10倍，而NE可升高4倍，深低温停循环时交感类胺浓度更高［1］，E较NE 升高明显。儿茶酚胺的释放增加导致周围血管阻力增加，影响了组织的灌注和组织功能的恢复，常见的是心内膜缺血与低心排。

除ECC时的应激反应引起的交感肾上腺髓质反应导致儿茶酚胺升高外，ECC时血小板破坏、5-羟色胺的释放增加亦可通过化学反射引起儿茶酚胺的释放增加。ECC中儿茶酚胺浓度增加,可引起周围血管收缩及器官内血流转移，是ECC后高血压的重要原因，循环中儿茶酚胺增加可使毛细血管前括约肌收缩，加重微循环灌注不良［2］。

2 甲状腺素、甲状旁腺素

2.1 甲状腺素甲状腺素有四碘甲腺原氨酸（T4）和三碘甲腺原氨酸（T3）两种，受下丘脑和垂体的调节，组成下丘脑-垂体-甲状腺轴。T4在外周组织可以转化为T3，T4与T3都有生理作用，以T3为主。甲状腺激素对心脏的瞬时作用包括改善心肌舒张功能、促进儿茶酚胺的强心作用, 扩张外周动脉血管而减轻后负荷, 其急性作用的细胞生物学基础是它能激活心肌肌浆网Ca2+ - ATP酶钙调素活性并调节其基因表达, 可使儿茶酚胺受体表达增多, 糖摄取和糖元分解作用增强。

2.2 甲状旁腺素甲状旁腺素（PTH）是由甲状旁腺主细胞分泌的调节血钙水平的最重要激素，它有升高血钙和降低血磷含量的作用，其分泌主要受血浆钙浓度变化的调节。血液中正常浓度的钙离子对于心肌细胞维持正常的收缩功能及维持血管壁正常张力十分重要。

3 胰岛素与胰高血糖素

3.1 胰岛素人类胰岛素是由胰岛B细胞分泌，是促进合成代谢、调节血糖稳定的主要激素。血糖浓度是调节胰岛素分泌的最重要因素。胰岛素在心脏方面的作用能促进心肌细胞摄取葡萄糖, 改变缺血心肌的代谢及能量生成方式, 使脂肪酸的氧化供能转变为糖代谢供能, 增加糖利用,还可防止心律失常和泵衰竭。

ECC这种非生理应激刺激会导致肾上腺素、肾上腺皮质激素、生长激素、胰高血糖素和儿茶酚胺等激素的分泌增多，从而通过间接途径升高血糖。另外低温、肝素的使用、电解质紊乱、血流灌注不足对微血管及胰腺血供的影响、麻醉药品的选择与术前含糖预充液的应用等等都会导致机体血糖水平的升高，而且这种升高是与应激刺激持续时间成正比的，ECC时间越长，血糖水平则越高。而本身术前糖尿病患者的血糖水平则会更高。这种情况会在术后逐渐恢复，血糖水平逐渐下降。在ECC过程中所必须应用的肝素也会对胰岛B细胞有直接抑制作用,使血中胰岛素的水平很快下降。

3.1.1 非糖尿病患者 ECC过程中温度、血流方式和是否使用含糖预充液直接影响胰岛素的分泌，血液稀释、低温、血液与异物表面接触等引发血液中儿茶酚胺类物质的增高，导致α肾上腺素能机制抑制胰岛素的释放，导致血糖水平升高。其中因为低温、低血钾的发生和ECC 中内脏血流减少、局部血流再分布导致胰腺血流减少这两方面的缘故会加重胰岛素分泌减少，另外还有炎性介质影响胰岛功能，ECC由于血液与大面积的异物表面接触,可激活血小板、白细胞,释放大量炎性介质引起血管收缩、血管内皮受损和通透性增加,造成组织水肿和细胞受损,破坏胰岛B细胞的分泌功能。

3.1.2 糖尿病患者对于术前即为糖尿病患者的血糖水平则会更高,糖尿病对术后的影响主要作用在7个方面：ICU时间延长、胸部吻合口不稳定或感染、二次开胸、呼吸功能不足、术后精神错乱、中风、肾衰、二次插管等。

与非糖尿病患者相比，糖尿病患者需要较大量的胰岛素把血糖控制到正常水平。ECC期间，糖尿病患者胰岛素缺乏，糖利用减少，脂肪和蛋白质分解加强。低温ECC期间，如果ECC开始前血糖水平正常，则糖尿病和非糖尿病患者胰岛素需要量很小。随着复温的开始两者胰岛素的需要量大大增加，而非胰岛素依赖性糖尿病患者则需要量更高。

3.1.3 胰岛素抵抗（IR） IR是指胰岛素在促进组织细胞摄取和利用葡萄糖时，需要超常量的胰岛素才能引起正常量反应的一种状态。ECC期间, IR可使机体代谢发生一系列改变，最显著的表现为高血糖和血浆FFA浓度升高。持续性高血糖使机体血浆渗透压增高，严重时引起高渗性非酮症昏迷和乳酸中毒。ECC出现IR，机体供能转向以脂肪氧化供能为主，血中甘油三酯减少，游离脂肪酸增加，IR脂肪供能不完全会产生大量酮体，引起酮血、酮尿，外周PH值下降，严重时引起代谢性酸中毒。IR时除产生以上反应外，组织蛋白分解亦加强，血中氨基酸浓度升高。

3.2 胰高血糖素胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌，与胰岛素的作用相反，是一种促进分解代谢的激素，胰高血糖素具有很强的促进糖原分解和糖异生作用，使血糖明显升高，同时促进脂肪分解。血糖浓度是影响胰高血糖素分泌的重要因素。