一氧化氮吸入疗法.pdf

HST.151 1 Harvard-MIT 卫生科学与技术部 HST.151: 药理学原理 授课教师: Warren Zapol 博士 一氧化氮吸入疗法 引言 这次讲座的主要目的是描述吸入低浓度一氧化氮（ NO ）对正常和病变的肺的血流动 力学和气体交换功能的影响。要格外注意吸入一氧化氮疗法的安全性和危害性。过去几年对 一氧化氮鸟苷酸环化酶信号转导系统的理解有了显著进展。对肺动脉高压和成人呼吸窘迫综 合征（ ARDS ）的病人采用NO 疗法给予了相当多的临床调查。这个讲座主要集中在这方 面的临床研究。 严重血氧不足的肺动脉高血压可能使照顾如下患者变得复杂，如慢性肺动脉高压，呼吸 窘迫综合征，慢性呼吸衰竭，先天性心脏病及心肺分流术后。 许多扩血管疗法旨在降低病人的肺动脉高压。采用足量静脉血管扩张剂以降低肺动脉压 时，会发生全身血管舒张和低血压。此外，静脉输注全身扩血管剂如硝普钠或前列环素 （PGI2 ）可明显增加动静脉混合（1,2）。 一氧化氮 1987 年，气体分子NO 被认定为一个内皮细胞衍生舒张因子（EDRF ）（3,4 ）。NO 是 一个理想的局部跨细胞转运信使，因为它体积小，亲脂性，作用时间短（5 ）以及在各种组 织中功能多（6 ）。在血管内皮细胞中，NO 由 L －精氨酸的末端胍氮合成并迅速弥散进入 下方血管平滑肌（7 ）。因此，NO 与可溶性鸟苷酸环化酶中的血红素铁复合物结合，亚硝 基能激活鸟苷酸环化酶，刺激环磷酸鸟苷（cGMP ）的产生，随后松弛血管平滑肌（7,8 ）。 当NO 扩散到血管内腔，其生物活性被结合的血红素限制。有趣的是，我们使用了几十年的 亚硝基血管扩张剂，如硝酸甘油和硝普钠，都是通过释放NO 起效的（9 ）。 肺动脉的内皮依赖性扩张适应了各种物理和药理刺激（10） 。内源性NO 可通过家兔， 豚鼠及人的呼气测量（11）。然而，正常肺血管张力基线非常低，且给予乙酰胆碱或补充外 HST.151 2 源性NO 对肺血管阻力几乎无影响（12 -14）。另一方面，给肺动脉高压患者注射乙酰胆碱或 吸入一氧化氮可降低肺血管阻力（12,13）。在某些急性和慢性肺动脉高压情况下，如成人呼 吸窘迫综合征，或慢性肺动脉高压，内源性NO 产生受损（15,16）。这可能会产生进一步血 管收缩，并促进血小板聚集（17）。支持这一假说的证据是间接的，这些病人对吸入的 NO 可能有一个完全的反应，即使他们对静注乙酰胆碱的反应有限（18）。 对成人呼吸窘迫综合征采用NO吸入疗法 我们的假设是吸入的NO 扩散到有效换气的肺局部血管中并引起肺血管平滑肌松弛，从 而降低成人呼吸窘迫综合征的肺动脉高压（19,20）。因为是吸入NO ，所以NO 主要分布到 通气良好的肺泡而不是塌陷的肺泡或水肿的肺泡区域。在肺血管张力增高的情况下，肺部通 气好的区域选择性血管舒张可造成血液窃流，或血流转移到通气良好的肺泡，以改善通气 量与灌注的匹配，改善成人呼吸窘迫综合征的动脉氧合作用。这种效果与静脉注射常规扩血 管药物（如硝普钠，硝酸甘油，或前列环素）有明显的差别。这些注射剂也降低了压力，但 它们通过非选择性扩张肺血管，增加进入不通气区域的血流量，从而增加右至左分流并降低 氧分压。与静脉血管扩张剂不同，吸入的NO ，由于和血红素紧密结合并迅速灭活，所以不 会产生全身性血管舒张。 Rossaint 和同事比较了9 例成人呼吸窘迫综合征病人采用NO 吸入疗法（18 和36 ppm ） 与静脉输注前列环素的效果（21 ）。NO 选择性地降低肺动脉平均压，从37 ±3 到 30 ±2 毫 米汞柱（平均值+SE ）。由于降低了动静脉混血而改善氧合作用（QVA /Qt ）。NO 吸入期间， 氧合比率从152±15 毫米汞柱增至 199±23 毫米汞柱。而静脉滴注前列环素也可降低肺动脉 压，随着QVA/Qt 增加平均动脉压和氧分压下降。随后的报告中记录了吸入低浓度一氧化氮 （ 20 ppm ）可有效降低肺动脉高压并改善氧分压（22 -25 ）。即使吸入很低浓度NO （低至 10 亿分之250 ）对某些病人也有效（26 ）。某些病人吸入NO 后右心室射血分数可能增加， 表明肺动脉压的明显降