体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)是一种心肺支持技术，以血泵产生负压，从静脉引血，血液经膜式氧合器氧合后，重新灌入体内，用于较长时间的持续心肺替代支持，临床上主要用于呼吸功能衰竭和(或)心脏功能衰竭经传统治疗无效的患者。近些年，国内ECMO技术在临床应用逐渐增多，而有效防治ECMO并发症是决定该技术是否成功的重要因素。本文主要针对ECMO运转中的心肌顿抑的诊治进行讨论。
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体外膜肺氧合(extracorporeal membrane oxygenation，ECMO)是一种改良后的心肺分流治疗，起源于体外循环技术。该技术以血泵产生负压，从静脉引血，血液经膜式氧合器氧合后，重新灌入体内，用于较长时间的持续心肺替代支持，临床上主要用于呼吸功能衰竭和(或)心脏功能衰竭经传统治疗无效的患者，可使肺脏和心脏得到充分休息，为其恢复赢得时间。
经过几十年的发展，随着各项技术和临床实践的不断发展，ECMO治疗的支持时间不断延长，对患者治疗的疗效也不断提高，ECMO技术在国外已经相当成熟，特别是在新生儿和儿科领域，该技术已经广泛用于临床危重患者的心肺功能支持，并取得了良好的效果。由于经济、设备以及临床经验等多种因素影响，我国ECMO技术开展相对较晚。近些年随着国内医疗卫生的发展，经济水平的提高，ECMO技术应用于临床的报道逐渐增多[1,2]。ECMO治疗过程中，并发症的防治是决定该技术成功的重要因素[3]。因此，ECMO并发症受到广大学者关注。本文就ECMO运转过程心肌顿抑的发生进行讨论。
心肌顿抑是指心肌短时间缺血后，不足以造成心肌坏死，心肌尚未发生结构、代谢的改变，但收缩功能在再灌注恢复后数小时、数天或数周才能恢复的病理现象[4]；其实质是缺血再灌注损伤后亚致死性、可逆性心肌损伤的延迟恢复过程。该过程存在两个关键点：(1)心肌所发生的功能障碍是可逆的；(2)功能障碍并非因原发的灌注不足所引起[5]。
心肌顿抑是心肌缺血-再灌注损伤的表现形式之一，其中氧自由基产生过多和钙超载是其发生的主要机制。
氧自由基主要参与电子转移、杀菌和物质代谢，生理情况下机体内含量低，同时，机体细胞内存在抗氧自由基物质，因而氧自由基的产生和降解保持动态平衡。病理状态下，机体氧自由基产生过多时，可导致细胞损伤。
实验证明，心肌顿抑的产生与较长时间产生大量自由基密切相关，并且，缺血程度与氧自由基产生成正比。实验证明，缺血的心肌在再灌注后血液和心肌组织中氧自由基显著增多。缺血-再灌注是自由基生成增多的机制，主要有以下途径：(1)黄嘌呤氧化酶途径；(2)中性粒细胞呼吸暴发；(3)线粒体氧化磷酸化功能障碍。而增多的氧自由基可与细胞各种成分发生反应，如膜脂质过氧化增强，抑制蛋白质功能以及破坏核酸和染色体等作用，最终导致细胞结构和功能障碍。
细胞内钙主要储存于线粒体和肌浆网，胞质内游离钙浓度较低(0.1 μmol/L)。临床上各种原因所致细胞内钙浓度显著增加时，导致细胞结构和功能代谢障碍的病理过程称之为钙超载(calcium overload)。研究发现，心肌缺血数分钟，心肌内钙含量开始增加。再灌注几分钟内大量钙进入心肌细胞，发生钙超载；其主要原因为钙内流增加。
心肌细胞发生钙超载的主要机制为：(1)Na＋/Ca2＋交换异常：生理情况下，Na＋/Ca2＋交换蛋白正向方式将胞质内Ca2＋转出细胞；缺血-再灌注损伤时，Na＋/Ca2＋交换蛋白反向转运增强，致Ca2＋大量进入细胞。细胞内Na＋浓度增高直接激活Na＋/Ca2＋交换蛋白：心肌缺血导致ATP减少和细胞内酸中毒，钠泵活性降低，细胞内高钠而激活Na＋/Ca2＋交换蛋白。同样道理，细胞内高H＋可间接对Na＋/Ca2＋交换蛋白激活，缺血发生酸中毒，细胞内H＋增高，激活Na＋/H＋交换蛋白，使细胞外Na＋内流增加，导致细胞内高钠而激活Na＋/Ca2＋交换蛋白。(2)生物膜损伤：心肌缺血时生物膜损伤，使其通透性增加，细胞外Ca2＋顺浓度梯度而进入细胞内。另外线粒体和肌浆网膜损伤可促进钙超载发生。
2016年ELSO发布的数据表明，不同年龄段以及不同疾病，心肌顿抑的发生率不同。因呼吸系统疾病接受ECMO治疗的患者中，发生心肌顿抑的比例分别为：新生儿4.5%，儿童1.5%，成人1.2%；心脏疾病接受ECMO患者中，比例为：0～30 d为6.0%，31 d～1岁为4.4%，1～16岁5.1%，>16岁6.0%[6]。
在ECMO支持早期，可出现短暂的不明原因的心搏出压和心搏出量极度降低，表现为心肌顿抑。产生的具体机制目前不清楚，可能的原因如下。
一些危重患者在ECMO支持前存在缺氧，严重缺氧造成心肌损伤，即使心肌细胞得到足够的氧供，但心功能障碍仍持续存在。而ECMO开始运转时，治疗过程中若心脏后负荷增加或前负荷减少都会加重心功能障碍。
这些患者发生心肌顿抑主要是由于心脏手术中各种原因导致的心肌缺氧所致，如心脏停搏、心肌保护不良、体外循环时间过长等因素。
动脉插管的血流方向与左心室射血相反，可加重心脏后负荷而造成心肌损伤。另外，动脉插管过深进入升主动脉时，过于靠近冠状动脉，动脉置管的逆向血流可阻止主动脉瓣的正常开放，而影响冠状动脉的血液供应[7]。
心肌顿抑主要发生于VA-ECMO患者，一般在ECMO运转的早期出现，多有严重缺氧或心肌损伤病史。临床上主要表现为脉压降低(<10 mmHg，1 mmHg＝0.133 kPa)或消失；超声心动图检查发现心室壁运动减弱，射血分数及心输出量降低；心脏超声检查是最常用的检查手段，具有方便、无创、安全、可连续监测等特点；心电图上可发现病理性Q波，但常规心电图发现心肌顿抑的敏感性与特异性均不清楚。因ECMO患者转运较困难，放射性核素心肌显像以及正电子发射断层显像(PET)等检查未见在ECMO患者应用的报道。
心肌顿抑的诊断应结合患者的病史，血压监测表现为脉压降低或消失，以及心脏超声检查来进行。但需除外ECMO运转过程出现的低血容量、气胸、心包积气、血胸以及心包填塞等情况。
ECMO运转过程中的心肌顿抑多数是自限性的，经过数小时或数天即能恢复，一般无需特殊干预。心肌顿抑时，临床上常常会提高ECMO流量来增加氧输送，但可能会加重心肌损伤；原因为流量增加后会增加心脏后负荷，心肌耗氧量增加。此时，可适当增加前负荷，同时应用强心剂改善左室排空，并可使用血管扩张剂降低心脏后负荷，可对心肌恢复有帮助。有文献报道，应用肼苯哒嗪或苄唑啉对ECMO所致心肌功能障碍有帮助[8]。
另外，在实施VA模式时，一旦开始ECMO运转，正性肌力药物可能增加心脏后负荷，还可能增加心脏不必要的耗氧和耗能，因此，血管收缩药物应尽快减量或停止[9]。因VV-ECMO治疗极少出现心肌顿抑，在临床实施ECMO治疗时，对于呼吸系统疾病患者增加VV模式的应用，可以减少心肌顿抑的发生[10,11]。
