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急性心肌梗死患者入院时高血糖的研究进展

2021.8.02

    随着心血管疾病治疗的进展,急性心肌梗死(acute myocardial infarction,AMI)患者的死亡率和预后得到显著改善。尽管如此,入院时高血糖仍然是AMI患者重要的心血管危险因素。多项临床试验证实AMI后高血糖扩大心肌梗死面积,增高患者死亡率。研究人员使用PET对PCI术后即刻、1个月和6 个月时的室壁运动情况、舒张末容积以及心肌血流灌注,结果发现STEMI患者入院时急性高血糖对心肌微循环造成损伤,即使再灌注治疗获得成功,仍会导致心功能恢复障碍。然而急性高血糖导致心肌梗死患者预后不良的机制至今未十分明了。尽管在高血糖与AMI患者心血管预后方面还有一些研究,但是在血糖目标值和高血糖治疗获益方面仍未达成共识,导致AMI患者血糖控制欠佳,需要在控制血糖水平与改善心血管病预后方面进行更为深入的研究。

    本文针对上述问题,对AMI患者入院时高血糖的研究进展进行综述,以期为临床工作提供参考,进一步改善AMI患者的预后。

    1 急性心肌梗死患者发生高血糖的原因

    AMI时高血糖症可由糖尿病引起,亦可因应激反应而诱发。糖尿病患者发生高血糖的原因自不待言。非糖尿病患者AMI早期血糖升高是应激反应所致,是机体的神经内分泌状态发生改变引起的。动物实验和临床研究表明,AMI早期自主神经功能紊乱,体液内分泌系统的全面激活。AMI早期应激刺激传至下丘脑,交感神经兴奋,肾上腺素、去甲肾上腺素、糖皮质激素、生长激素、胰高血糖素等分泌均增多,促进糖原分解和糖原异生,同时抑制胰岛素分泌,再加上AMI患者可能存在胰岛素抵抗状态,胰岛素相对不足,而使组织对葡萄糖的利用减少,由此导致高血糖。非糖尿病患者AMI早期血糖应激性增高的水平可以反应应激性反应的强烈程度。

    也有学者认为AMI早期高血糖是机体的一种重要的防御机制,血糖浓度的适度增高可改善梗死周围组织的能量供应,减少梗死周围的缺血性损伤。此外,也不能排除应激性高血糖和潜在性高血糖两种因素同时存在的可能。因此,对AMI患者应常规检查血糖和尿糖,必要时做糖耐量试验和糖化血红蛋白检测,以明确诊断。

    2 高血糖对心肌梗死影响的机制

    胰岛素反向调节激素分泌增加、细胞因子大量释放和胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是产生应激性高血糖(stress hyperglycaemia)的主要原因。应激性血糖浓度增高,导致胰岛素绝对或相对不足,血浆游离脂肪酸浓度增高,脂肪酸能使损伤的心肌耗氧量增高,影响心肌灌注,加重心肌再灌注损伤;高血糖产生渗透性利尿,代偿性的左心室舒张末压增高可加重心脏负荷;高血糖还可使血小板粘附、聚集能力增强、血管内微血栓形成,加重微循环障碍,使病情恶化[8];同时,血糖升高可以改变血管的内皮依赖性,导致血管收缩。

    高血糖除了导致心肌收缩力下降、泵衰竭和心律失常外,还会影响AMI患者PCI 前后冠脉血流灌注。2005年Timmer 和他的同事对STEMI患者PCI前的冠脉灌注进行观察,发现高血糖对PCI前的冠脉灌注产生不良影响。在对460例接受PCI的连续STEMI患者进行观察和分析后发现,70%的患者出现入院时高血糖(血糖水平 ≥140 mg/dL),但是仅有14%的患者有糖尿病病史。这一结果提示,与血糖正常的患者相比,高血糖患者PCI前冠脉血流TIMI 3级的比例较低。Lazerri等在2010年得出了与此类似的结论,他们的研究证实PCI术后的血糖水平是无糖尿病病史的STEMI 患者住院期间死亡的独立预测因素。此外,高血糖还会增加STEMI发病过程中的炎症反应,这些发现可以用来解释高血糖招致的冠脉血流受损和/或内皮功能不全等病理生理过程,并使应激反应的发生更为剧烈。

    研究表明细胞凋亡是AMI早期心肌死亡的重要方式,在AMI急性期,凋亡的心肌细胞主要在梗死区以及梗死区与正常心肌组织之间,凋亡细胞的多少决定了心肌梗死面积的大小。线粒体是细胞凋亡的过程中发挥重要作用。许多学者通过在细胞培养液中加入高浓度葡萄糖,证实高浓度葡萄糖能通过各种途径增加细胞凋亡,Antonio等,通过高糖灌注离体心脏也得出相似的结论。Lu等通过腹腔注射链脲佐菌素复制糖尿病大鼠模型,在动物体内证实高血糖能通过促进线粒体释放细胞色素C至胞浆,启动Caspase的级联反应,引起细胞凋亡。

    3 血糖水平检测的意义及其对心肌梗死患者预后的影响

    目前AMI患者高血糖的界定标准尚存在争议。Capes等以AMI患者入院血糖水平 ≥8.0mmol/L定义为高血糖。钟世勤等主张非糖尿病患者AMI后24 h内空腹血糖 ≥6.1 mmol/L,糖尿病患者24 h内空腹血糖≥8.0 mmol/L可作为AMI后高糖血症的诊断标准。不论AMI患者有或无糖尿病,应激性高血糖均与住院死亡率增加有关。对于住院患者进行严格的血糖控制的指南正在制定中,但是对于AMI的危险指标仍未包括血糖监测,目前对于血糖控制的确切治疗目标仍缺乏相应的指南。

    由于上述原因,目前的研究中报道AMI患者入院时高血糖的发生情况差异很大。对于AMI患者,不论先前是否合并糖尿病,入院时高血糖均会导致短期和长期预后不良。但是,也有学者认为入院后的高血糖对患者预后的影响比入院即刻高血糖影响更大。Suleiman 和他的同事通过对735例不合并糖尿病的AMI 患者进行分析后指出,空腹血糖对30天死亡的预测价值优于入院时血糖。 Loomba和Aroraper进行了更为深入的系统综述,发现ACS患者入院后持续高血糖对死亡率的预测价值由于入院即刻血糖水平。高血糖对糖尿病患者和非糖尿病患者AMI的预后影响不同。2011年Lazerriand研究小组对接受PCI的STEMI患者进行研究,发现住院期间峰值血糖水平较高是非糖尿病患者早期死亡的独立预测因素,但是在合并糖尿病的AMI患者中并无类似发现。长期随访结果发现,住院期间峰值血糖水平较高对糖尿病患者和非糖尿病患者的长期预后产生不良影响。该研究的数据为证实住院期间血糖水平的重要性提供了重要依据,并且强烈提示应根据患者是否合并糖尿病确定不同的血糖控制目标值。

    4 心肌梗死患者的血糖控制策略

    控制AMI患者的血糖水平,实现临床获益是大规模基础和临床研究的目标。目前指南中血糖水平的目标值尚不明确。一项纳入32例STEMI患者的临床研究发现输注胰岛素可以减轻炎症反应和血浆中的凝血介质,缩小接受溶栓治疗的 STEMI患者的心肌梗死面积。近期的试验数据也证实AMI患者输注胰岛素的获益。Wong等发现在AMI家兔模型中,再灌注前5分钟输注胰岛素可以减少心肌梗死面积,其作用呈剂量依赖性。

    尽管上述治疗方案为AMI治疗带来了希望,但是大规模前瞻性研究对输注胰岛素在AMI治疗中的获益仍存在一定的争议。多项研究曾尝试应用“极化液”(高剂量葡萄糖+胰岛素+钾)改善心肌能量代谢,认为这一治疗方案可能对缺血心肌具有保护作用。当时试验结果并不令人满意。CREATEECLA 研究入选AMI患者20 000 例,该研究并未发现极化液改善AMI患者的临床预后。在这项研究中,40%的患者在随机分组后存在高血糖(>144 mg/dl);多数(62%)被分为极化液组。高血糖患者的死亡风险是血糖正常患者的2.5倍。尽管极化液显著降低心肌梗死后30 天的死亡率和心力衰竭的发生率,但是其临床获益被其在心肌梗死后3天时死亡率和心衰的发生情况抵消。极化液导致的高血糖和容量超负荷可能抵消胰岛素带来的临床获益,最终导致患者预后不良。

    除了极化液,研究人员也尝试应用胰岛素降低AMI患者的血糖水平,主要研究 DIGAMI, DIGAMI-2 和HI-5 试验。尽管DIGAMI研究提示胰岛素可以降低AMI死亡率和24小时平均血糖水平,但是DIGAMI-2 和 HI-5研究并为发现类似结果。重要的是,由于血糖的目标值不同,使得上述研究之间缺乏可比性。在上述研究中,血糖值并非降得很低,因而无法反应其对死亡率的影响;此外,由于开始进行血糖控制的时间超过6小时,因而对挽救濒死心肌的作用受到影响。尽管存在上述不足,输注胰岛素依然体现出降低心衰和再发心梗风险方面的获益。通过确定目标血糖范围实现最优化的风险-获益比的必要性尚不确定,有待进一步研究。

    对高血糖的AMI患者给予胰岛素的临床获益尚缺乏大规模临床试验的证据。尽管入院时和入院后高血糖与AMI患者死亡率增加有关,但是,血糖控制的目标值和治疗高血糖的临床获益尚未达成共识。2009 ACC/AHA对AMI治疗指南的更新中,对血糖控制的建议级别较低,与2007年指南的意见一致,新指南建议降血糖控制在 180 mg/dL(10 mmol/L)以下。需要注意的是,指南的推荐意见中并未对患者是否有糖尿病病史进行区别。与此相类似,在Similarly及其同事进行的针对高血糖与AMI的扩展研究中了,也建议将血糖控制在140-180mg/ml。Lazerri 等在2010年发表文章,通过对252例非糖尿病STEMI患者进行PCI治疗后发现,峰值血糖水平>180mg/dl的患者死亡率明显高于血糖水平140-180mg/dl的患者。如果通过降低血糖水平能够减少心脏不良事件,将为再灌注治疗带来更多获益,从而成为 ACS再灌注治疗时代的重要进展。在2008年AHA的声明中反映了这一理念,同时该指南强调了进行大规模随机对照临床研究的必要性。该指南还建议进行多中心随机对照研究,同时纳入糖尿病和非糖尿病(入院血糖>140 mg/dL)患者,进行安全有效的血糖控制,并以死亡率的显著差异作为主要终点事件。

    5 结语

    目前心血管疾病的预防和治疗领域取得了巨大进步,高血糖的治疗将使AMI治疗的预后进一步改善。现有指南建议当AMI患者的血糖水平超过180mg/ml时,应给予患者降糖治疗,然而尚缺乏充分的循证医学证据加以证实。尽管发表的多数研究属于小规模前瞻研究或实验研究,但是已经在一定程度上表现出血糖控制的临床获益,通过大样本、多中心的临床研究有助于探讨符合我国AMI治疗实际情况的血糖控制策略。

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