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心血管手术中常常使用静脉麻醉药、肌肉松弛药、抗生素、鱼精蛋白、血液以及血液代用品等,常多达10多种。这些物质经静脉进入人体后往往成为新的抗原,若机体接受过同种的或化学性质相似的致敏原,会导致抗原抗体的相互作用而引起过敏反应(anaphylaxis
reaction)。近年来我们发现心血管手术中过敏反应有增多趋势。下面将我们对术中过敏反应的观察和处理方法结合文献作一介绍。
超敏反应(hypersensitivity reaction)、过敏反应(anaphylaxis reaction)这两个词的含义相似,均指机体受同一抗原物质再次刺激后产生的一种异常或病理性免疫反应。1963年Gell和Coombs根据超敏反应发生的机理和临床特点,将其分为四型:①I型,即速发型;②II型,细胞溶解型或细胞毒型;③III型,免疫复合物型;④IV型,迟发型。I型超敏反应又称过敏反应或速发型超敏反应(immediate
hypersentivity reaction),是临床上最常见的一种超敏反应。一般仅引起器官功能障碍,不破坏组织细胞,这种超敏反应具有明显个体差异和遗传倾向。
一、过敏反应发生的机制
引起过敏反应的抗原物质很多,如食物、动植物蛋白或青霉素、普鲁卡因等化学物质都可成为过敏反应的致敏原。它们可通过皮肤、粘膜或静脉通路进入病人体内,刺激机体产生抗体(IgE抗体)。
抗体
引起过敏反应的抗体主要是IgE。IgE由鼻咽、扁桃体、支气管、胃肠粘膜等处固有层的浆细胞产生,这些部位也是过敏原侵入引起过敏反应的好发部位。
(二)参与过敏反应的细胞
IgE致敏的靶细胞主要是组织中肥大细胞和血液中嗜碱粒细胞。
1.肥大细胞 它是一种大型细胞(直径15~20mm),广泛分布于皮肤、粘膜下层结缔组织中的微血管周围以及内脏器官包膜中。肥大细胞具有吞噬功能,内有大量颗粒,受刺激时可合成和释放多种生物活性物质,包括组胺、肝素、前列腺素D2、5-羟色胺、白三烯及多种酶类。
正常人每个肥大细胞可有3~10万个IgE受体,IgE可通过其Fc段与靶细胞表面的Fc受体结合。结合在肥大细胞上的IgE可发生交联,触发肥大细胞脱颗粒。
2.嗜碱性粒细胞 它占循环中白细胞总数的0.2%~2%,嗜碱性粒细胞受刺激时可释放各种生物活性物质,包括组胺、白三烯、血小板激活因子以及各种酶类,这些物质除引起血管反应外,还可损伤组织。
(三)过敏反应的发生过程
1.致敏阶段 抗原进入机体后,诱发能合成IgE的B细胞产生IgE抗体,IgE一旦与靶细胞结合,机体即呈致敏状态。
2.发敏阶段 当同一致敏原再次进入致敏的机体后与肥大细胞或嗜碱性粒细胞表面的IgE分子结合,引起细胞内一系列活化反应,使细胞脱颗粒并释放血管活性物质及酶类等生物活性介质。
参与过敏反应的介质
1.组胺 存在于肥大细胞和嗜碱性粒细胞颗粒中,通常与肝细胞素、蛋白质结合,呈无活性状态,以呼吸道、消化道、皮肤含量较高。组胺具有多种生物活性:⑴使小静脉和毛细血管扩张,通透性增高;⑵刺激支气管和膀胱等处平滑肌收缩;⑶促进粘膜、腺体分泌增多。当组胺作用于体表局部时,可使皮肤、粘膜充血、水肿或出现荨麻疹,作用于呼吸道可引起支气管痉挛。作用于胃肠道则可引起恶心、呕吐、腹痛、腹泻等症状。如果全身大量组胺释放,可使全身毛细血管扩张和通透性增高,导致血容量减少,血压下降,发生过敏性休克。
2.激肽释放酶 主要生物效应是刺激平滑肌收缩,支气管痉挛,使毛细血管扩张,通透性增高,刺激痛觉神经纤维,引起疼痛。
3.白三烯 特点是能使支气管平滑肌强烈持久地收缩,还有增加毛细血管通透性和促进粘膜分泌等作用。
4.血小板活化因子 具有凝聚和活化血小板的作用,使之释放组胺和5-羟色胺等血管活性介质,从而引起毛细血管扩张和通透性增高。
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二、过敏反应的表现和诊断
皮肤改变是过敏反应的早期表现,荨麻疹多出现于双下肢和胸腹部,是局部组胺释放引起毛细血管扩张和通透性增加所致。低血压则是组胺使毛细血管通透性增加,液体转移到血管外间隙而引起血容量急剧减少所致,同时组胺使血管平滑肌松弛,以致血液滞留于静脉内,也是血压下降的原因之一。心内组胺释放则可导致心律失常和心肌缺血性改变。过敏反应可伴有喉头水肿、支气管痉挛及动脉低氧血症等。在致敏原经静脉进入体内5~10分钟后,通常会出现过敏反应的各种表现。
患者麻醉后意识消失,并且因手术单覆盖,过敏反应的早期体征和表现可被忽略。因此,早期诊断可被延误。速发型过敏反应往往为突然发作,起始时间可从2~20分钟不等,在30分钟内达到高峰。如体外循环手术中出现无明显诱因的血压下降、心率增快、气道阻力增高、肺顺应性下降时,应考虑到患者出现过敏反应的可能性。体外循环前的过敏反应多由药物引起,体外循环后则多见于鱼精蛋白和输血反应。
心血管手术中可导致过敏反应的常用物质有:①巴比妥类:硫喷妥钠;②阿片类:吗啡、芬太尼;③肌肉松弛药:箭毒、琥珀胆碱、卡肌宁;④抗生素:青霉素、先锋酶素;⑤其它:鱼精蛋白、抑肽酶、异丙酚、706代血浆、普鲁卡因、库血以及血浆等。
三、过敏反应的预防
临床上很难预测哪些患者在使用某种通常无害的药物时会发生过敏反应。然而,既往有过敏史(哮喘、食物或药物过敏)的患者,其过敏反应发生率会增高,主要是机体以前接受过同类化学物质形成了大量的IgE抗体。对青霉素过敏的患者,对其它药物过敏的危险性会增加3~4倍。若术前能询问出患者对某些药物有过敏史是很有用的。但必须警惕的是,以前接触某种药物无反应,并不能排除以后接触时发生过敏反应的可能性。
术前除询问患者有无过敏史外,对可能引起过敏反应的"危险"药物(例如青霉素、抑肽酶、706代血浆等)应常规做皮试。对疑有过敏体质的患者应做诊断试验,包括:皮内试验、嗜碱性粒细胞释放组胺试验、IgE抑制试验、放射性免疫吸附试验(RAST)。
有人主张,对有过敏史的患者,术前可用H1受体拮抗药苯海拉明,或H2受体拮抗药西咪替丁(甲氰咪胍),以占据组胺受体,从而预防组胺从细胞内释放,有助于预防过敏反应的发生或可减轻其症状。在使用易于产生过敏反应的药物(如鱼精蛋白)时,注意其剂量和浓度关系,尽可能避免注射速度过快致使血浆中出现高血药浓度。有人主张,对肺动脉高压或右心衰竭的患者注入鱼精蛋白对抗肝素时,应从主动脉根部或左房注入,以减少过敏反应的发生。
四、过敏反应的治疗
(一)初步治疗(initial therapy)
立即停止输入可疑有过敏反应的药物或血液,限制抗原摄入,进一步防止肥大细胞和嗜碱性粒细胞的脱颗粒作用。
保持气道通畅,使用纯氧通气,急救过程中应查动脉血气。
立即扩容,过敏反应时可迅速出现低血容量。据Fisher报道,过敏反应时40%以上的血管内液转移到细胞间隙内。因此,扩容很重要。首次应给2~4升乳酸林格液、生理盐水或胶体液。对顽固性低血压输入25~50ml/kg的晶体液是必要的。对扩容和用肾上腺素后难以纠正的低血压,须对其血液动力学进行监测,包括:Swan-Ganz导管和桡动脉插管来精确地估计血管内容量,以指导更合理的治疗。
肾上腺素的使用:过敏性休克时,肾上腺素是首选的药物,a1肾上腺效应收缩血管能逆转低血压,b2受体效应则使支气管扩张和增加肥大细胞和嗜碱性粒细胞的环腺苷酸(cAMP)周期,从而抑制介质的释放。患者经全身麻醉后,在急性过敏性休克时机体对交感肾上腺素的反应往往减弱,此时需较大剂量儿茶酚胺才有效。对伴有低血压的患者可一次性推注肾上腺素5~10mg。心肺复苏时的用药量为0.25~0.50mg(5~10mg/kg),可重复用药,直至血液动力学稳定为止。患者伴有喉头水肿而血压正常时,应皮下给药,若需静脉给药又无静脉通路时,可将肾上腺素从气管导管滴入。
(二)后续治疗(secondary treatment)
抗组胺药的使用:静脉注射苯海拉明0.5~1.0mg/kg。因为急性过敏反应时H1受体介质大部分被组胺逆转,静脉注射0.5~1.0mg/kg的H1受体拮抗药有益,它不能直接抑制过敏反应或抑制组胺释放,而是在受体部位同组胺竞争受体。H1受体拮抗剂适用于所有过敏反应。
儿茶酚胺的应用:儿茶酚胺的应用是救命性治疗措施。在治疗过敏反应时其方法如下:在初级复苏后对持续低血压或支气管痉挛的患者输注肾上腺素是有益的,持续输注肾上腺素4~8mg/min(0.05~0.10mg·kg-1·min-1)可纠正低血压。由于血管阻力降低,而难以纠正的低血压须用去甲肾上腺素来提升,用量可从4~8mg/min(0.05~0.10mg·kg-1·min-1)开始直至血压恢复正常。对难以纠正的支气管痉挛、肺动脉高压、右心功能失调,可输注异丙肾上腺素,常用剂量为0.5~1.0mg/min。
氨茶碱的应用:氨茶碱为磷酸二脂酶抑制剂,也是一种弱的支气管扩张剂,它可以增加左、右室收缩力,降低血管阻力,对缓解支气管痉挛和维持血液动力学的稳定性是有益的。氨茶碱静脉注射的负荷剂量为5~6mg/kg,20分钟以后以每小时0.5~0.9mg/kg的速度静脉滴注。
皮质类固醇的应用:皮质类固醇可减少花生十四烯酸代谢,调整蛋白组合。另外,它们可改变急性反应后其它炎性细胞,如多形核细胞、白细胞等的分裂和转移。尽管在治疗急性过敏反应时不能立即见效,但对难以纠正的支气管痉挛或顽固性休克时可作为辅助治疗。目前,确切的治疗剂量还不清楚,但有研究者建议,在治疗IgE介质反应时用氢化可的松0.5~1.0g,在治疗鱼精蛋白反应时用甲泼尼龙1~2g(30~35mg/kg)是有益的。急性过敏反应后用皮质类固醇减少过敏后12~24小时可能出现的迟发型反应也是很重要的。
碳酸氢钠的应用:持续低血压的患者可迅速发展为酸中毒,它可降低肾上腺素对心脏和体血管的效应。因此,对难以纠正的低血压和酸血症,可用碳酸氢钠0.5~1.0mmol/kg(0.5~1.0mEq/kg),5~10分钟后参照动脉血气结果,决定第2次用量。
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