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左向右分流型先天性心脏病合并心力衰竭的特点

左向右分流型先天性心脏病合并心力衰竭的特点

先天性心脏病(先心病)大量左向分流引起的充血性心力衰竭(CHF)是仅见于儿科,甚至仅见于小婴儿的心力衰竭,在儿科CHF中最为重要。然而,研究相当透彻的成人和年长儿童常见的低心排量CHF不一样,对这种高排出量性CHF的研究尚不够充分。近年来由于 对小儿CHF所伴发的神经内分泌紊乱的认识逐渐深入,左向右分流的所致的CHF的发病机制的理解和治疗方法的选择出现新的进展。
一.临床及病理生理特点
(一) 临床特点
 左向右分流引起的小婴儿CHF属于高心排量的心力衰竭,主要见于大型室间隔缺损、房间隔缺损和动脉导管末闭。这种婴儿CHF的症候学特点包括:
 1.心储备下降:表现为呼吸、心率增快、喜竖抱、吸奶费力(喜勺喂)、喂奶时间延长等。
 2.交感神经过度兴奋,表现为苍白、多汗特别明显。
 3.较少表现单纯的左或右心衰竭,即使有单侧心衰也很快发展成全心衰竭。
 4.经常合并肺炎,临床上CHF与合并肺炎的表现相似,有时难以区分。
 5.生长障碍常比较明显,往往身高达到正常的10-25百分位数值而体征仍在3百分位数值。
Ross提出婴儿VHF评分标准一定程度上反映了左向右分流先心病CHF的临床特点。应当指出喂养困难在本病非常突出,既是评价CHF程度重要指标,也反映了本病营养支持十分困难。患儿因心衰而摄入减少,随着心衰的控制而摄入增加,心脏负荷相应增大,CHF倾向再度发生。此外,左向右分流导致肺顺应性降低,肺容量减少,出现代偿性呼吸增快,并使呼吸动作增加;小气道和肺间质液体渗出,肺血管充血和左房扩张还可以导致小气道和大气道受压梗阻;当左向右分流量大,而肺泡通气代偿不足时,出现严重的通气/血流比失衡,肺内右向左分流加大导致低氧血症。因此上述症候学表现不仅反映了心脏功能障碍,在一定程度上也反映了肺功能障碍。
        婴儿心衰的评分诊断标准 (Ross,1992)

             0    1     2

喂养情况             
 每次喂奶量/ml  >100    70-80       <60
   每次喂奶时间/min  <40      >40         -
 体检
呼吸/min           <50      50-60      >70
  心率/min           <160    160-170     >170
  呼吸式             正常    异常         -
  未梢充盈           正常    减慢
  S3                 无      有
  肝脏肋下           <2cm     2-3cm      >3cm

 

(二).病理生理特点
   本病心衰时射血分数(EF)下降可以不明显,甚至高于正常。相应地若测定心室缩短分数(SF),室壁搏幅等亦可能高于正常上限,故称为高排出量性CHF。左心排出量的一部分并未进入循环,而是分流到肺血管床,本病的症状很大程度上与肺循环血流量过多有关。有的学者将这种症候群解释为肺循环充血,但是基于对CHF的现代理解,本病的病理生理符合“心脏不能搏出同静脉回流和组织代谢所需相称的血液供应”的CHF定义,是一种高排出量性CHF。事实上,尽管EF大于正常,左室射血进入体循环的“前向”心输出量相对不足。
有人研究认为:Qp/Qs(肺循环血量/体循环血量) 愈大,体循环前向血流越小。作为前向血流的减少的代偿,体循环阻力增高,主动脉压维持不变。这种心力衰竭的发生的严重程度取决于左向右分流的大小,而后者则取决于缺损的大小,跨缺损的压力阶差和体肺循环阻力之比。在缺损大时,体肺循环之比是重要的参数。
由于出生时,肺循环阻抗高,左向右分流量小无分流,以后肺血管阻力急剧下降,生后1-3个月往往是肺血管阻抗最低的时候。这就是为什么左向右分流所致CHF多在生2-3个月开始。此外,小婴儿生理性贫血也发发生在这个时期,加重CHF。
    已证明先心病年长儿,手术后遗留一定程度的心室功能障碍,但在2岁前心室扩大和心室功能障碍是可逆的。早期手术则术后心室功能正常,左向右分流CHF心肌收缩力并无损害,因而一般认为强心药耐受性好。
这种CHF与其他原因的心衰相似,也存在明显的神经内分泌紊乱,主要表现为交感-肾上素能(SNS)和肾素-血管紧张素-酫固酮系统(RAAS)的过度激活。可以认为:左向分流所致的婴儿CHF,既是一种血液动力学的紊乱,也是一种神经体液紊乱。已经发现,血浆可溶性肿瘤坏死因子(TNF)受体在这种CHF明显增高,提示细胞因子释放的增加在左向右分流先天性心脏病CHF的发病机制中也起一定的作用。

二.治疗学特点:随着外科治疗的进步,婴儿左向右分流病倾向早期手术根治,因此国外文献常将这种心力衰竭的内科治疗纳入“术前重症监护”范畴。在我国条件下,多数地区和单位如何应用内科治疗手段提高生存率,改善生存质量为手术根治创造条件,仍然是小儿内科临床经常要处理的实际问题。
(一).洋地黄作用的再评价
如前所述,本类患儿对洋地黄强心药耐受性较好,而且婴儿洋地黄分布容积大,临床应用不易中毒。一般的认为疗效较好。但是由于左向右分流引起的婴儿CHF心肌的收缩力正常,自上世纪80年代陆续有很多学者质疑地高辛的应用价值。
动物试验研究证明地高辛对VSD的左向右分流量等血流动力学指标无改善;当地高辛与利尿药合用时,确实可以改进不受负荷影响的收缩性指标,但是并不能缓解CHF的症状;单用地高辛仅有半数病例有效,其中又仅只有部分病例超声心动图有正性肌力效应的证据。总的说来地高辛仅在部分患儿有效,其机制可能并不局限于增强心肌收缩力;洋地黄的疗效除了增强心肌收缩力外,其兴奋迷走神经,对抗CHF时的神经内分泌紊乱可能作用更重要。
(二)利尿剂的应用
 速尿,氢氯噻嗪加或不加螺内脂在本病一般是有效的。有人十分推崇加螺内脂的治疗效果。但应注意的是轻中度CHF血浆肾素和酫固酮正常,不适当的利尿药可能激活RAS
(三).纠正贫血
   血液黏稠度伴随血地球压积增高而升高,引起血循环阻力相应的升高,研究表明此时肺循环阻力升高比体循环阻力升高更明显。Lister等报告婴儿大型VSD可采用压积红细胞输入可以减轻分流,控制心衰。该组有学者用35ml/kg压积红细胞交换血浆将患儿血红蛋白从9-10g/dl提高到14-15g/dl,经心导管测定Rp/Rs(肺循环阻力/体循环阻力),左向右分流明显下降,CHF减轻。该研究结果也提示对婴儿VSD而言,贫血可加重左向右分流和CHF。处于生理性贫血阶段的2-3月小婴儿好发左向右分流CHF也与此有关。
(四).呼吸治疗
氧气对缓解伴发的严重低氧血症是心要的,但应当注意肺血管床的阻力对PaO2的改变相当敏感,高浓度的02可能带来左向右分流加大和体循环前向输出的进一步减少。因而氧疗法的强度应权衡利弊加以考虑。患儿可能需要机械通气,这时最好调整到维持PaCO245-55mmHg.FiO2调整到接近0.21并施加4cmH20的PEEP,这样的参数有利于增大PVR,降低分流。应用抗生素控制肺部感染当然是重要的。
(五)血管扩张剂
各种血管扩张剂试用于VSD合并心力衰竭效果不一,在20世纪80-90年代成为研究的一个热点。应当指出,除了某些特定的情况下(如处理围手术期肺动脉高压,原发性肺动脉高压,艾氏综合症)外,血管扩张剂用于左向右分流的目的和疗效指标不应片面理解为“降低肺动脉压”,而应注重能否减少分流,改善心肺功能以及阻止血管重构。
 1.动物试验(哌唑嗪)和临床试验(肼屈嗪,硝普钠,硝苯比啶,ACL为,磷酸二脂酶抑制剂)中都观察到某些药物产生有利的血液动力学后果。在一定的条件下这些药物甚至表现出某种“选择性”扩张肺动脉效应。
 2.扩血管的“疗效”并不是恒定的。众所周知左向分流导致的CHF严重的程取
决于分流量,在室间隔缺损大小固定的情况下,尤其在缺损较大时,Qp/Qs 取决
于Rp/Rs。从理论上讲已知的扩血管药物均不具有选择扩张体循环血管床的效
应。因此具体病例,肺血管床的状态应能决定扩张血管药物治疗的血动力学的后
果。有人对硝普钠VSD血液动力学的临床效果观察很能说明问题,左室充盈压高
的病人用药后出现有利血流动力学的反应,Qp/QQp降低。反之左室充盈压正常,
或者说无心衰、Rs正常的病人,其Qp/Qs往往升高。氨力农静脉注射在分量大
的大型VSD表现为体循环扩血管效应超过肺循环扩血管效应的有利治疗作用。但在肺动脉高压的病例则表现出肺循环扩血管效应超过体循环扩血管效应的不利作用。有人用肼嗪治疗大型VSD发现:Rs增高的病例用后Qp/Qs下降,Rs下降程度与用药前的Rs正相关。而肺动脉压增高,Rs正常者用药反而出现Qp/Qs升高。作者指出:用药不能使末收缩的血管或已扩张的血管明显扩张,大型室间隔缺应用扩血管药的前题是Rs增高。事实上若不加选择的应用血管扩张药治疗左向右分流的导致的心力衰竭,完全可能得到分流增大的相反效果。既往也有人指出,已有发绀的病例应用血管扩张剂应慎重,因为梗阻性肺动脉病变对一般扩血管药反应差,此时体循环的阻力下降可能造成右向左分流。

三.神经内分泌激活及其治疗学意义
  近年来心力衰竭的基础和临床研究取得重大进展,表现在对神经内分泌激活在CHF发病机制中的作用的深刻认识。CH不仅是一种血流动力学的障碍或心脏泵功能障碍,而且也是神经和内分泌的失衡。其中作用最为显著、研究比较深入的是交感神经系统(SNS)和肾素-管紧张素-醛固酮系统(RAAS)的过度激活。这一现象不仅在成人CHF也在小儿包括左右分流先心病导致的CHF得到证实。SNS/RAS的激活在早期具有积极的生理学代偿意义,有利于保障生命器官的血流灌注,增强心脏泵功能,增加钠、水潴留以代偿性增大前负荷。但是随着前负荷的过度增大和后负荷的显著增高,CHF血液动力学恶化,心室壁张力增大导致室壁牵张,心肌氧耗加大并促使心室重构,心茶酚胺还有直接对的心肌细胞的毒性,最终导致CHF向不可逆发展。因此从整体上看神经内分泌激活是CHF病理生理的基本环节,对抗SNS/RAAS过度激活成为CHF治疗学关注的重要课题。初步资料表明,神经内分泌激活不仅是成人CHF和低心排出量CHF治疗标靶,而且也是左向右分流所导致的高排出量性婴儿CHF的治疗标靶,应当针对性地采用对抗神经内分泌紊乱疗法,而不再依靠传统的“强心利尿”为主的疗法。
(一).RAAS过度激活的血流动力学后果及ACEI治疗
左向右分流先心病即使未发生CHF,也存在RAAS一定程度的激活。Bouker等用外科方法制备的幼羊VSD模型实验中,发现血浆肾素活性与Qp/Qs正相关。实验性VSD模型的RAAS激活程度与分流量一致,原因尚不清楚,可能为前向心输出量不足,肾血流灌注下降所致。此外可能与此时相对低钠状态和儿茶分胺增高刺激肾分泌有关。作者认为动物与人血浆肾素均有年龄下降的趋势,因此年龄增大会使VSD时对肾素分泌刺激作用减弱、
临床研究证明:婴儿左向右分流CHF时有显著的血浆肾素增高。Buchhorn等研究认为肾素水平增高的程度与婴儿CHF积分呈显著的正相关;与体循环血压而不是左向右分流量显著相关。提示体循环低血压是肾分素分泌的诱因。患儿心率变异性减低,呼吸频率增快也与肾素水平/去甲肾上腺素水平正相关。而不是与左向右分流量显著相关,提示其临床病症也和RAS/SNS的激活一致,先心病婴儿CHF既是血液动力学紊乱,也是神经内分泌紊乱。
Boucek用幼羊VSD模型还提示:外源性输注血管紧张素II(AngⅡ)0.02μg/kg.min后动物Rs有所增加而Rp变化不显著,使Qp/Qs增大11%,这种效应可以被外源性输入AngII拮抗剂saralasin或血管紧张素转化酶抑制剂(ACEI)卡托普利所抵消。单独用saralasin/卡托普利均能使Rs降低、RP增高和Qp/Qs降低,其中尤以卡托普利作用显著,Qp/Qs降低达35%。上述研究提示:在有VSD存在的情况下,RAAS的激活促进左向右分流的增大,反之ACEI可以减低左向右分流,与此同时使左心房压力下降,并使重要脏器的血流量得到维持。临床研究使用ACEI治疗对VSD等左向右分流的结果则以合并CHF者疗效明显,不合并CHF者结果不一致。Montigny报道大型VSD伴充血性心力衰竭时RAS被激活,此时用卡托普利“选择”性降低Rs,使Qp减少,分流量减少,改善血动力学状况。Webster等研究静脉注射依那普利对儿童左向右分流的血流动力学效果,发现仅在大量分流而肺循环阻力未增高的病例出现分流减少的效果,肺循环阻力增高的病例则反应不一。王晓琴等采用依那普利的临床观察与此类似,4个血流动力学分组的左向右分流先心病中,只有Qp/Qs >2.0并伴有显著CHF的病例显示QL-R,,Qp和Qp/Qs的显著降低,而且这些病例也是血浆肾素水平最高的。由此可以得出“高排低阻的左向右分流合并CHF是左向右分流先心病使用ACEI的主要适应征”的结论;高排低阻不合并心衰则疗效不定;已有显著Rs增高的病例总体上讲出现QL-R和Qp增加的不利的血流动力学的改变。唯应注意,ACEI用量逐渐增大时,在左向分流的小婴儿可以出现低血压和肾功能障碍。
国外学者根据动物实验及临床研究观察,很早就提出:幼龄体循环阻力的调节与成人相比更依赖RAS,而血管紧张素对肺循环的缩血管作用相对较弱,这可能是ACEI在某些情况下显示“选择性扩张体循环,导致左向分流的减少的有利的血流动力学效果的重要原因。但是这一现象的本质是什么?尚未见深入研究。我们用Synhost法制备猪实验性VSD模型,术后1个月后取肺,体循环血管平滑肌悬液用放射性配基受体结合分析法测定I型Ang受体(AT1R)密度,结果发现VSD动物主动脉AT1R密度高于肺动脉、肠系膜小动脉高于肺小动脉;继而在左向右分流的先心病小儿根治手术获取的活标本进行受体免疫组织化学染色和图像分析,发现人类儿童肺循环血管AT1R受体密度值明显低于体循环骨骼肌血管和 胸膜血管。此类研究提示AngII对幼龄动物肺血管床的调节作用弱于体循环血管床的调节作用。其机理可能是因为血管紧张素受体在肺循环表达弱于体循环之故,因此ACEI对全身血管扩张作用可以表现为“选择性”体循环的净效应,这在CHF伴有显著的RAS激活时特别明显。
综上所述,我们可以初步复出左向分流CHF发病机制的解释即:大量左向右分流造成体循环前向心输出量下降(可能伴有器官灌足压降低),由于左、右心室联合排出量有一定的上限,Qp越大,Qs越小。肾小球旁器因此分泌大量肾素,RAS分泌过度激活,循环AngII增多。由于小儿AT1受体在肺循环表达低而在体循环表达高,ANGII缩血管作用在体循环远较在肺循环明显,使Rp/Rs进一步下降,左向分流增大,促使CHF病理生理形成恶性循环。CHF同时激活SNS(包括AngII对儿茶酚胺分泌的刺激),SNS激活又加重体循环阻力和RAS兴奋,在CHF发展中与RAS激活有协同作用。CHF的神经体液紊乱还涉及体液钠负荷状况及其变化,ANP(心钠素)、BNP(脑钠素)、升压素系统的作用以及肺血管AngII生成 的糜酶途径等复杂的因素,RAS过度激活和AngII的作用仅是其中一个关键环节而已。

(二).SNS过度激活与β受体阻滞剂的应用
  众所周知,β受体阻滞剂在心肌病合并慢性CHF的治疗地位已经得到肯定,但是β受体阻滞剂对左向分流所致的婴儿CHF是否有效尚在研究。近年有人进行了一个小样本的随机对照试验,发现小婴儿左向右分流CHF加用心得安1.6mg/kg.d治疗,Ross心衰积分较单用地高辛和利尿剂的对照组改进更为明显同,而且血浆肾水平显著降低,反之对照组血浆肾素水平显著升高。24h Holter监护心得安治疗组平均心率降低,且大部分心率变异性指标较对照组有改进,心得安的应用并未发现显著的副作用。该组作者还比较了心得安与卡托普利对婴儿左向右分流CHF的疗效,认为至少就低剂量的卡托普利(1mg)而言,心得字(平均1.9gmg/kg)疗效优于卡托普利,表现为在治疗3个月时,心得安组的CHF积分更低,肾素水平更低,左房左室舒张压更低。将单用地高辛与利尿剂加用心得安治疗婴儿左向右分流CHF的疗效进行比较,Bochhorn等发现两组左室收缩功能均属正常,但β受体阻滞剂组左室舒张功能改善,室壁厚度与室腔面积之比减少42%,提示β受体阻滞剂治疗可以减轻心室重构。
β受体阻滞剂治疗左向右分流先心病CHF的机理,显然与结CHF的SNS过度激活有关,更深入的机制的有待进一步研究阐明。Wu等证实,与成人慢性CHF相似,左向右分流先心病外周血淋巴细胞上的β1受体表达亦有一定明显下调。由于淋巴细胞表面的β1受体密度与心肌细胞膜上的β1 受体呈一致变化,由此可以推测可以认为左向右分流先心病CHF也存在心肌β1受体下调,可以推测,β1受体阻滞剂治疗这种CHF的疗效可能与此有关。此外,SNS兴奋刺激肾素分泌的增加,由于已经以观察到β受体阻滞剂治疗婴儿左向右分流CHF后增高的血浆肾素水平得到显著抑制,β受体阻滞剂的疗效是否部分地通过抑制RAS激活,从而影响左向右分流的血流动力学,应该说这样的推论是合理的。
    (三)RAS和SNS在CHF相互作用
很早有人指出,RAS和SNS在严重CHF时同时激活,两者相互作用值得注意。RAS在激活SNS的过程中具有关键作用;成人CHF血浆肾素水平越高,交感神经张力越高,而且CHF预后越差。交感神经兴奋和儿茶酚胺的增高又反过刺激肾素分泌。有报告成人CHF联合应用ACEI和β受体阻滞剂可能取得比单独应用更好的效果。这样的药物联合应用在左向右分流的CHF是否能进一步提高疗效尚有待

编者注:左向分流型先天性心脏病是儿科很常见的心脏病,合并心力衰竭更为常见,其治疗与一般心衰有所不同。今将华西医科大学,周同甫教授的一篇有关这方面的文章发表如下,供大家参考。周亦是我的好朋友。我想他不会反对在我的搏客将其文章转摘。

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