體外循環(huán)中的抗凝與拮抗朱雅萍一、人體生理狀態(tài)下的凝血和抗凝（一）凝血系統(tǒng)和血液凝固1、人體凝血系統(tǒng)由血小板和直接參與凝血過程的凝血因子構(gòu)成，目前已知的凝血因子有15種，其中除因子（CA2）和磷脂（PF3）外均為蛋白質(zhì)。2、血液凝固過程可分為三個階段1）凝血酶原激活物的形成（1）內(nèi)源性凝血途徑由因子（接觸因子）與血管內(nèi)膜下膠原接觸始動，較慢，約需38分鐘。（2）外源性凝血途徑由因子（組織因子）進(jìn)入血管內(nèi)始動，較快，僅需810秒鐘。2）凝血酶的形成凝血酶原激活物形成后，在CA、PF3和因子的參與下使凝血酶原激活為凝血酶。3）纖維蛋白的形成凝血酶形成后，在CA2的參與下使可溶性纖維蛋白原降解為纖維蛋白單體（FM），再相互聯(lián)結(jié)形成難溶性的網(wǎng)狀纖維蛋白，與血小板一起形成血栓。（二）抗凝血系統(tǒng)1、細(xì)胞的非特異性抗凝許多促凝物質(zhì)及活化的凝血因子可被單核巨噬細(xì)胞吞噬、清除，可溶性的活化凝血因子可被肝細(xì)胞攝取，在肝細(xì)胞內(nèi)滅活。白細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞具有雙重促凝和抗凝功能。2、體液性抗凝血液中最主要的抗凝物質(zhì)是抗凝血酶（AT）和肝素，此二者的抗凝活性約占血漿中所有抗凝物質(zhì)的75。1）抗凝血酶原激活物在血漿中，內(nèi)源性和外源性凝血系統(tǒng)中的每一個凝血因子均有其相應(yīng)的激活抑制物，目前各因子的具體抑制機制尚不十分清楚。2）抗凝血酶現(xiàn)已確定6種，分別為AT，其中AT的抗凝功能較明確。AT是一種2球蛋白。人的AT分子量為5800，正常血漿濃度為150UG/ML，絕大部分由肝臟產(chǎn)生，小部分由血管內(nèi)皮細(xì)胞產(chǎn)生；其結(jié)構(gòu)是一種廣譜絲氨酸蛋白酶抑制物。凝血因子A、A、A、A、A、A、纖溶酶及胰蛋白酶等均以絲氨酸為活性中心，屬絲氨酸蛋白酶，AT的精氨酸基團可與其中的絲氨酸基團以緩慢的速度按11的比例，形成穩(wěn)固的共價鍵結(jié)合而使之滅活；肝素可與AT分子上的賴氨酸殘基結(jié)合，使凝血酶AT復(fù)合物的形成速度增加很多倍；AT尚可抑制因A激活而導(dǎo)致的血小板聚集。3）肝素主要是由肥大細(xì)胞合成儲存的，存在于體內(nèi)大多數(shù)的組織中，是一種葡萄糖胺糖醛類粘多糖，含許多抗凝活性所必需的酸性基團，呈強酸性，并帶有很強的負(fù)電荷，平均分子量15000（300037000）左右。體內(nèi)代謝是由網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)攝取，主要在肝內(nèi)由肝素酶破壞，分解產(chǎn)物經(jīng)腎臟排出；其抗凝活性的半衰期隨劑量增加而延長。肝素在體內(nèi)和體外都有抗凝作用，對凝血過程的每一環(huán)節(jié)均有抑制作用。高分子量肝素與AT結(jié)合后，由于構(gòu)型變化使復(fù)合物極易與凝血酶結(jié)合從而使其失活；低分子量肝素主要對內(nèi)、外源性凝血系統(tǒng)的共同中樞環(huán)節(jié)A產(chǎn)生抑制作用，阻斷凝血過程。4）蛋白質(zhì)C系統(tǒng)是一種血漿蛋白，在肝臟產(chǎn)生并依賴于VITK，生理情況下以非活化的酶原形式存在，經(jīng)凝血酶作用而被有限水解后即具有抗凝活性，可與內(nèi)皮細(xì)胞表面的血栓調(diào)節(jié)蛋白相互作用，使、因子和凝血酶失活。5）纖維蛋白溶解系統(tǒng)其主要作用為降解纖維蛋白，減少和限制血栓增大，并參與組織修復(fù)、細(xì)胞吞噬、腫瘤細(xì)胞的轉(zhuǎn)移等過程。纖溶系統(tǒng)主要由纖溶酶原、纖溶酶、纖溶酶原激活物和抑制物等組成。纖維蛋白溶解的基本過程可分為兩個階段（1）由纖溶酶原激活物激活纖溶酶原，使其發(fā)生有限水解，脫下一段肽鏈轉(zhuǎn)化為纖溶酶。纖溶酶原激活物在體內(nèi)組織中分布廣且種類多，主要有血管性、組織性和因子依賴性三種。（2）由纖溶酶降解纖維蛋白原。纖溶酶是血漿中活性最強的蛋白酶，但特異性較小，可水解因子、等，尤對纖維蛋白（原）的作用為強，可水解其肽鏈上各個部位的賴氨酸精氨酸鍵，將其變?yōu)樵S多可溶性小肽，總稱纖維蛋白降解產(chǎn)物（FDP）。二、體外循環(huán)中的抗凝和拮抗（一）體外循環(huán)中的外源性抗凝藥物1、肝素在體內(nèi)和體外都有抗凝作用，幾乎對凝血過程的每一環(huán)節(jié)均有抑制作用，尤其是其通過AT而使凝血酶滅活的作用更為強大，肝素為體外循環(huán)抗凝藥物。2、市售肝素一般為豬腸粘膜或牛肺制成的鈉鹽或鈣鹽，其劑量表示有毫克（MG）和國際單位（IU）兩種，通常1MG100IU。3、肝素的個體差異很大，通常在體外循環(huán)前經(jīng)靜脈或右心房給一首次劑量（400IU/KG），全身肝素化后，根據(jù)抗凝的監(jiān)測（通常為ACT）酌情追加。（二）肝素抗凝的監(jiān)測激活凝血時間（ACT）1、ACT測定儀的原理直徑1CM的玻璃試管內(nèi)裝一小磁棒，并有12MG硅藻土作為凝血激活劑，加入2ML全血并振蕩混勻，當(dāng)血液中纖維蛋白形成時，小磁棒轉(zhuǎn)動中的阻尼增大，隨著纖維蛋白形成的增多，阻尼增大到一定程度，ACT儀報警并停止計時，ACT的生理值一般在60140秒，它反映全血中各個凝血因子及血小板凝血狀態(tài)的綜合程度。2、ACT的維持與肝素劑量的追加肝素抗凝不足時，可導(dǎo)致血液凝固、凝血因子消耗過多、纖溶增加和血小板破壞；而抗凝過度時，使凝血機制紊亂，易發(fā)生顱內(nèi)出血，并可導(dǎo)致術(shù)后出血增加。體外循環(huán)中ACT維持在480秒，基本檢測不出纖維蛋白單體。當(dāng)ACT750秒，而以白陶土或高嶺土作激活劑，則仍只需維持ACT480秒。（三）體外循環(huán)后肝素的拮抗1、魚精蛋白是從魚類精子中提取的蛋白質(zhì)，分子量約4500，呈強堿性。單獨使用時具有抗凝作用，并可促進(jìn)血小板粘附、聚集，肺小動脈收縮。在體內(nèi)有大量肝素存在的情況下，強堿性的魚精蛋白可與強酸性的肝素以離子鍵按11的比例結(jié)合，即每1MG魚精蛋白可中和100IU肝素。2、體外循環(huán)后以魚精蛋白拮抗肝素，肝素在轉(zhuǎn)流中有部分已被代謝，魚精蛋白的總劑量應(yīng)偏小于肝素總劑量，按0811的比例中和。有時出現(xiàn)“肝素反跳”現(xiàn)象，魚精蛋白劑量宜偏大，主張按121的比例中和。因肝素純度和效價不同，劑量反應(yīng)個體差異很大，體外循環(huán)中半衰期亦相差很大，魚精蛋白中和應(yīng)以ACT恢復(fù)或接近轉(zhuǎn)流前生理值為標(biāo)準(zhǔn)。3、體外循環(huán)后將氧合器和管道內(nèi)的剩余血回輸時用魚精蛋白（35MG/100ML）拮抗。4、魚精蛋白具有抗原性，少數(shù)患者會發(fā)生過敏和類過敏反應(yīng)。臨床表現(xiàn)為皮膚紅斑、尋麻疹、粘膜水腫、體循環(huán)阻力下降、肺血管收縮、肺循環(huán)高壓等，甚至出現(xiàn)心室纖顫。術(shù)前應(yīng)常規(guī)詢問患者的魚類過敏史和既往魚精蛋白使用史，男性患者有無絕育史，對這類患者作好預(yù)防和抗過敏準(zhǔn)備；魚精蛋白拮抗時，經(jīng)靜脈緩慢給藥，鈣劑同時注入；高?；颊呖山?jīng)升主動脈注入，以減少魚精蛋白對肺血管的作用；給藥時，根據(jù)血壓，常規(guī)經(jīng)升主動脈從體外循環(huán)機少量緩慢輸血，以補充血容量。三、體外循環(huán)的抗凝不足及對策（一）肝素抗凝不足的表現(xiàn)1、體外循環(huán)前肝素耐藥當(dāng)全量肝素化后，ACT480秒，因機體對肝素的滅活較快，或血液處于高凝狀態(tài)，轉(zhuǎn)流初期即可發(fā)現(xiàn)ACT下降，個別病例在反復(fù)追加肝素后仍難以達(dá)標(biāo)。轉(zhuǎn)流中嚴(yán)重抗凝不足時，可見體外氧合器及管道系統(tǒng)內(nèi)有血栓形成，最初常出現(xiàn)于血流速度較緩慢的部位如心內(nèi)血液回收器、泵前靜脈引流管道或儲血室內(nèi)，儲血室內(nèi)較大的血栓甚至可能堵塞出血口，使泵管因負(fù)壓而吸癟；較小的血栓脫落后進(jìn)入泵后的膜肺或被動脈微栓濾器濾過，引起膜肺或微栓濾器堵塞，進(jìn)出血口壓差增大及動脈管壓力增高。體外形成的血栓一旦泵入體內(nèi)，可引起栓塞癥狀，嚴(yán)重者甚而危及生命。（二）可導(dǎo)致肝素抗凝不足的高凝因素1、手術(shù)病種1）粘液瘤粘液瘤細(xì)胞可向血液中分泌多種結(jié)構(gòu)類似肝素的粘多糖樣物質(zhì)，競爭性地與AT結(jié)合，卻不能促使AT與凝血酶結(jié)合，導(dǎo)致部分凝血酶未被滅活，肝素的抗凝作用減弱。2）血栓形成既往曾有過血栓形成史的患者，常發(fā)現(xiàn)血液中纖維蛋白原和因子濃度升高，纖溶活性下降；二尖瓣損害合并左房血栓形成的患者，在術(shù)中?？稍斐裳ńM織破碎，釋放大量組織因子，迅速啟動外源性凝血系統(tǒng)。3）冠心病發(fā)病機制之一即是血小板激活，內(nèi)皮細(xì)胞受損，血小板第三因子（PF3）參與纖維蛋白形成，同時纖溶酶原激活物（PA）減少，纖溶活性降低；尤其在伴有全身性血管硬化時，常發(fā)現(xiàn)AT降低，并有纖維蛋白原和因子濃度升高。4）紫紺型先心病血液中紅細(xì)胞增多，變形性降低、聚集性增高，全血粘度增高，血流緩慢，血小板易于粘附在血管內(nèi)皮使之受損；且內(nèi)皮細(xì)胞長期處于缺氧狀態(tài)下，由其釋放的一氧化氮（NO）、前列環(huán)素（PGI2）等舒血管及抗血栓物質(zhì)減少，內(nèi)皮下膠原易于暴露。5）既往肝素使用史初次使用后血液內(nèi)可能產(chǎn)生抗肝素抗體，再次使用時可與肝素發(fā)生抗原抗體反應(yīng)，使其活性下降。2、患者一般狀況1）高齡隨著年齡增加，肝臟代謝能力下降，凝血因子、的血漿水平增加，而抗凝物質(zhì)AT水平降低，高齡患者較年輕人易發(fā)生血管內(nèi)皮損害，血小板粘附性及聚集性增高，血液流變性較差，易形成血栓。2）感染炎性反應(yīng)使白細(xì)胞激活，可直接損傷毛細(xì)血管內(nèi)皮，并釋放大量細(xì)胞因子如白細(xì)胞介素，介導(dǎo)免疫反應(yīng)；同時網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)激活，對肝素的攝取增加，使血液中肝素濃度下降。3）發(fā)熱體溫升高時，各種凝血因子的活性增高，凝血因子、的血漿水平增高；常溫體外循環(huán)和體外循環(huán)復(fù)溫期間，類似發(fā)熱反應(yīng)，隨著凝血因子活性和數(shù)量的增加，同時肝素酶活性增加，肝素代謝加快。4）紅細(xì)胞和血小板計數(shù)增多紅細(xì)胞增多可導(dǎo)致全血粘度增高，影響血液流變性；血小板數(shù)量增多，使其釋放多種促凝因子，促使血小板自身激活，血管收縮，并可提供接觸表面，易引起內(nèi)源性凝血系統(tǒng)的激活。5）婦女口服避孕藥血漿中維生素K依賴性凝血因子（、）、纖維蛋白原及纖溶酶原均增高，AT降低，凝血機制較紊亂。3、術(shù)前的合并癥1）糖尿病患者血小板粘附性和聚集性增高，顆粒物質(zhì)的釋放反應(yīng)增強，促凝活性增加；紅細(xì)胞變形能力降低，聚集性增加，全血粘度增高，血流緩慢；血漿凝血因子、水平增高，纖溶活性降低，易形成血栓。2）高脂血癥高脂血癥與動脈粥樣硬化的形成關(guān)系密切，并可導(dǎo)致血小板功能亢進(jìn)，凝血因子、水平增高，纖溶系統(tǒng)活性降低，使血液處于高凝狀態(tài)。3）系統(tǒng)性紅斑狼瘡是原因不明的以結(jié)締組織炎性損害為特征的自身免疫性疾患，可通過內(nèi)皮細(xì)胞損傷、血小板活化、狼瘡抑制因子促凝及纖溶活性的改變使血液處于高凝狀態(tài)。4）肝功能障礙凝血因子、等均由肝臟合成，而抗凝物質(zhì)AT和纖溶酶、調(diào)節(jié)物質(zhì)蛋白C亦由肝臟合成，故慢性肝功能障礙的患者出現(xiàn)凝血機制的異常，當(dāng)綜合抗凝活性低于凝血活性時，易發(fā)生凝血。5）腎功能障礙腎炎患者的血小板粘附性和聚集性升高，血漿纖維蛋白原水平升高，因子含量增高，部分患者AT活性降低，且均存在補體系統(tǒng)的激活（第型變態(tài)反應(yīng)），可導(dǎo)致血液的高凝狀態(tài)。6）妊娠血漿中凝血因子、及激肽釋放酶原都有不同程度的增高，胎盤組織亦含有大量組織凝血活酶（因子），AT活性降低，血小板粘附性增高，使血液凝固性增高。（三）抗凝不足的預(yù)防1、術(shù)前準(zhǔn)備詳細(xì)了解患者的各項凝血功能檢查及既往病史，對存在高凝因素的患者作好抗凝不足的應(yīng)急準(zhǔn)備。2、體外循環(huán)前1）動靜脈穿刺成功后，常規(guī)測定ACT基礎(chǔ)值，以作自身對照，基礎(chǔ)值低于正常范圍者應(yīng)視為高凝狀態(tài)。2）全身肝素化后，若ACT25分鐘）未轉(zhuǎn)機，應(yīng)重復(fù)測ACT，因此時體溫較高，肝素的滅活及代謝均較低溫和血液稀釋時快。4）含鈣液體（如乳酸林格氏液、血代等）與枸櫞酸抗凝（如ACD）的血制品同時預(yù)充時，應(yīng)在預(yù)充液中補加肝素500IU/100ML血制品，加強抗凝。5，體外循環(huán)前從手術(shù)野吸回回流室的血液一定要抗凝，如組織損傷嚴(yán)重，凝血塊較多，應(yīng)加大抗凝程度。3、體外循環(huán)中1）轉(zhuǎn)流開始初期，應(yīng)肉眼觀察心內(nèi)血液回收器和靜脈儲血室內(nèi)有無凝血塊或凝血膜；動脈微栓濾器前后壓差，應(yīng)小于10MMHG，若大于30MMHG并進(jìn)行性增高則需考慮動脈管內(nèi)存在微小栓子。2）轉(zhuǎn)流平穩(wěn)后，應(yīng)每隔3040分鐘測ACT，對高凝患者應(yīng)頻繁監(jiān)測，隨時間延長，肝素代謝增多，發(fā)現(xiàn)ACT不足時應(yīng)及時追加，劑量建議按每相差50秒給5060IU/KG；外科術(shù)者應(yīng)盡量減少組織破壞（包括過強的負(fù)壓吸引），減少外源性凝血系統(tǒng)的激活（因子啟動）；轉(zhuǎn)流中若短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)頑固性MAP升高、各種降壓藥物無效時，應(yīng)及時考慮體內(nèi)發(fā)生DIC。3）長時間轉(zhuǎn)流和轉(zhuǎn)流復(fù)溫期，隨著白細(xì)胞和血小板大量激活，紅細(xì)胞大量破壞，血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷加重，補體系統(tǒng)和激肽系統(tǒng)進(jìn)一步激活，體內(nèi)各種凝血因子活性在復(fù)溫過程中上升，外源及內(nèi)源性凝血系統(tǒng)亦進(jìn)一步激活，同時網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)功能亢進(jìn)，肝素酶活性增強，肝素的滅活及代謝加快，此時尤其不可忽視ACT的監(jiān)測。（四）肝素抗凝不足時的處理1、體外循環(huán)前肝素耐藥1）追加大劑量肝素一般建議按每相差50秒追加100200IU/KG甚至更多，以使血漿中肝素達(dá)到相對過飽和性的封閉濃度。2）改換肝素劑型因市售肝素的提純度及平均分子量不盡相同，其效價差異很大，常發(fā)現(xiàn)抗凝不足時改換肝素的劑型可延長ACT。3）補充AT制劑新鮮血漿中含大量AT，可加強肝素的抗凝作用。4）合用低分子量肝素平均分子量約5000，主要是通過抑制凝血因子（內(nèi)外源性凝血的共同途徑）的激活起到抗凝作用，無需AT的參與，抗原性也較普通肝素弱；但因其分子量較小，半衰期短，抗凝不易穩(wěn)定，且魚精蛋白對其拮抗亦不十分完全，故主張只在普通肝素抗凝不足時作為增強劑使用。5）使用血小板抑制劑前列環(huán)素對血小板激活有強烈的抑制作用，但應(yīng)注意其擴血管作用，使用時預(yù)防血壓大幅度下降；抑肽酶亦可抑制血小板激活，延長ACT，但亦應(yīng)注意使用硅藻土作為ACT的激活劑時，其激活效價降低，ACT應(yīng)大于750秒；常規(guī)藥物阿司匹林、潘生丁等均可抑制血小板活性，與肝素伍用時可增強其抗凝作用。2、體外循環(huán)中的抗凝不足1）一旦發(fā)現(xiàn)抗凝不足，首先追加大劑量肝素。轉(zhuǎn)流中若ACT尚大于300秒，可按常規(guī)劑量追加（建議每相差50秒追加5060IU/KG）；若ACT已小于300秒，或在轉(zhuǎn)流中發(fā)現(xiàn)