例如心臟中從有氧代謝到無氧代謝的變化,這可以造成增加的乳酸酯和丙酮酸酯水平。
[0041]因為腦垂體依賴于下丘腦,腦垂體的運行減少或停止,造成例如T3、T4、ADH、ACTH、皮質(zhì)醇和胰島素的降低的循環(huán)水平。這造成損傷的有氧代謝,增加的無氧代謝,高能量的磷酸酯的排空和增加的乳酸酯產(chǎn)生。
[0042]高水平的兒茶酚胺的副作用是心動過速,房室性心律失常以及傳導異常。
[0043]肺水腫可產(chǎn)生高水平的兒茶酚胺,尤其是腎上腺素。
[0044]因為由兒茶酚胺引起的血管收縮,器官可釋放(loose)灌注。
[0045]下丘腦控制體溫,且下丘腦的衰竭可造成低體溫。
[0046]存在文獻中推薦的許多不同的策略用于在腦死亡之后維持器官。已經(jīng)報道這樣的事實:對于腦死亡的孕婦可能具有延長的軀體支持。通過完全的通氣和營養(yǎng)支持,血管活性藥物,正常體溫的維持,激素置換和其它支持性措施,胎兒可在母親腦死亡之后的幾周出生,據(jù)此提高胎兒的存活預后。
[0047]Kenneth Ε.Wood 和 John McCartney 的綜述文章,名為'Management of thepotential organo donor (潛在器官供者的管理)”,公開在 Transplantat1n Reviews21 (2007),第204-218頁,且在www.sciencedirect.com在線獲得,概括這一領域的現(xiàn)有技術。
[0048]在瑞典,允許在腦死亡之后直到進行器官采集之前維持供者24小時。采集之后,檢測器官的成活力并儲存,儲存通常地在低體溫條件下直到移植。
[0049]因為ADH快速減少,必需解決這一問題。ADH的排空早晚造成尿崩,而高尿量引起血容量不足。這通過輸注大體積的膠狀流體或類晶體流體如林格液被抵消。另一方法是加入血管加壓劑如精氨酸加壓素、去氨加壓素、DDAVP或彌凝(Minirin)。
[0050]甲狀腺激素水平的降低也應當被解決,以致不加重代謝。因此,T4和/或T3的加入可能是適合的。
[0051]ACTH和皮質(zhì)醇的減少可以通過供給甲潑尼龍或類似的劑而減少。
[0052]為了維持器官尤其是腎的適當?shù)墓嘧?,認為至少60mmHg的平均動脈壓MAP應當被保持,參見例如上面提到的綜述文章。這可以通過加入兒茶酚胺如去甲腎上腺素和/或腎上腺素來進行。然而,存在這樣的證據(jù):加入腎上腺素和/或去甲腎上腺素可惡化一些器官的條件,且在本領域存在避免加入兒茶酚胺的趨勢。慣例地,多巴胺是強心藥(inotrope)的選擇,其滴定劑量保證心輸出量和血管收縮,從而保證心肌和腎循環(huán)的灌注壓梯度。
[0053]當在血液中循環(huán)時,兒茶酚胺具有約幾分鐘的半衰期。腎上腺髓質(zhì)中正常分泌的腎上腺素是0.2 μ g/kg/min,去甲腎上腺素是0.05 μ g/kg/min。
[0054]在文獻中報道:去甲腎上腺素的施用與心臟移植之后心肌損傷和初始無功能(initial nonfunct1ning)相關。假設腦死亡之后“兒茶酸胺風暴”可引起心肌缺血或β腎上腺素能信號傳導途徑的快速脫敏。腦死亡之后進一步的去甲腎上腺素的施用可進一步使心肌β腎上腺素能信號傳導脫敏。
[0055]另一可能的解釋可能是:在大量的兒茶酚胺釋放下,攝取和失活代謝系統(tǒng)可能是飽和的,造成β腎上腺素能心臟受體(BAR)的下調(diào),S卩,BAR密度的下降,其可以是劑量依賴性的。BAR的恢復可能性是未知的,但可對器官功能具有影響。
[0056]另外,兒茶酚胺可硫酸結合,其被認為是失活過程,生物體通過該過程“匯聚”游離的血楽.兒茶酸胺成失活衍生物(inactivated derivates),其接著被去結合(deconjutaged)并釋放。
[0057]因此,存在這樣的證據(jù):高水平的兒茶酚胺可損害α-和/或受體效力。另夕卜,消除系統(tǒng)可能是飽和的,其可以最后造成差的移植結果。
[0058]本實施方式的基本的想法是代替腦死亡的身體與活體相比,不再分泌或以相當?shù)氐偷乃椒置诘奈镔|(zhì)和/或激素中的至少一些。焦點是通過心血管支持維持血液動力的穩(wěn)定性,因為其可維持所有的供者器官在最佳的可能狀態(tài)。
[0059]發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)腎上腺素和去甲腎上腺素是添加可能有益的兩種物質(zhì),但加入物質(zhì)的任一個是有爭議的,且可造成上面提到的不期望的副作用。
[0060]雖然現(xiàn)在準確的機制是未知的,但認為:高水平的兒茶酚胺,如在“兒茶酚胺風暴”下,將引起正常地在神經(jīng)末梢和腎上腺髓質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的兒茶酚胺的存儲排空。另外,喪失血管緊張,因為神經(jīng)末梢接收不到來自腦的信號。
[0061 ] 去甲腎上腺素正常地在突觸前神經(jīng)末梢中由酪氨酸產(chǎn)生,酪氨酸是大量遍及身體存在的氨基酸。
[0062]圖1是顯示交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)末梢的示意圖和簡圖。神經(jīng)末梢結束于具有細胞膜12的突觸前腎上腺素能膨體11。突觸后效應器細胞膜14位于距細胞膜12的短距離處。該距離被稱作突觸間隙,且化學突觸中可以是約20nm。
[0063]酪氨酸經(jīng)轉(zhuǎn)運蛋白15運輸進入膨體11并進入細胞質(zhì),其中在酶酪氨酸羥化酶(TH)的影響下酪氨酸轉(zhuǎn)化成多巴(DOPA)。這一步驟被認為是去甲腎上腺素和腎上腺素合成中的限速步驟。
[0064]在細胞質(zhì)中在酶芳香L-氨基酸脫羧酶(AAADC)的影響下多巴被轉(zhuǎn)化成多巴胺。
[0065]多巴胺經(jīng)稱為VMAT-2的活性轉(zhuǎn)運蛋白17 (小泡單胺轉(zhuǎn)運蛋白)被吸收進入小泡16,其是相對地無特異性的且可以運輸不同的兒茶酚胺,如去甲腎上腺素和多巴胺,以及其它物質(zhì)。產(chǎn)生的多巴胺的僅約50%被正常地運輸進入小泡16 ;剩余的由稱作MAO的酶(單胺氧化酶)代謝,進一步參見以下。在神經(jīng)末梢中存在很多小泡。
[0066]在小泡內(nèi)部,存在酶多巴胺-羥化酶(Df3 H),其將進入小泡的多巴胺轉(zhuǎn)化成去甲腎上腺素(NA)。另外,膨體11內(nèi)部存在的任何去甲腎上腺素通過相同轉(zhuǎn)運蛋白17VMAT-2被轉(zhuǎn)移進入小泡16。以這種方式,重復使用去甲腎上腺素。膨體內(nèi)部的去甲腎上腺素的一部分不進入小泡16,但是由酶MAO代謝。因此,在酶MAO和活性轉(zhuǎn)運蛋白17VMAT-2之間存在關于多巴胺和去甲腎上腺素的競爭。
[0067]小泡內(nèi)部的去甲腎上腺素的濃度是非常高的。已經(jīng)報道了 I摩爾/升的范圍內(nèi)的濃度。
[0068]在刺激信號到達時神經(jīng)細胞膜的去極化中,若干電壓依賴性鈣離子通道18允許鈣離子通過膨體膜12。鈣離子的升高的水平促進小泡膜與膨體膜的融合,隨后是去甲腎上腺素NA的胞吐作用。融合過程包括與小泡膜有關的專門的蛋白(VAMP,小泡相關膜蛋白)和與膨體膜有關的專門的蛋白(SNAP,突觸體(synapt1some)相關蛋白)的相互作用。當小泡將其內(nèi)容物釋放進入突觸間隙時,去甲腎上腺素傳進突觸間隙并可以與效應器細胞膜處存在的α和β受體相互作用,如圖1中箭頭所示。因為小泡中去甲腎上腺素的濃度非常地高,并且因為突觸間隙中去甲腎上腺素的濃度正常地是非常低的,并且因為跨突觸間隙的距離非常小,約20nm,去甲腎上腺素將由于高濃度梯度或多或少地爆發(fā),并快速地到達效應器細胞膜處的受體。包括收到去極化電壓,鈣的流入和去甲腎上腺素的胞吐作用的整個過程通常消耗少于1/10秒。
[0069]釋放的去甲腎上腺素也可以與α-2-型和β-型突觸前受體相互作用。α-2-受體可直接影響小泡并減少去甲腎上腺素的釋放。受體可促進去甲腎上腺素的釋放。對于去甲腎上腺素的釋放的這些直接的影響,機制尚未被清楚地理解。
[0070]一段時間之后,連接到受體的去甲腎上腺素從突觸間隙中的受體釋放。突觸間隙中存在的去甲腎上腺素通過活性轉(zhuǎn)運蛋白19,稱為NET (去甲腎上腺素轉(zhuǎn)運蛋白,去甲腎上腺素(nor-epinephrine)=去甲腎上腺素(nor-adrenaline)),被運輸進入腎上腺膨體。這一轉(zhuǎn)運蛋白對去甲腎上腺素具有高親和力。NET通常在0.1秒之內(nèi)從突觸間隙除去游離去甲腎上腺素。然而,突觸間隙中游離的去甲腎上腺素的一小部分穿出到環(huán)境間質(zhì)液且隨后到達血液循環(huán)。循環(huán)的去甲腎上腺素在肝中通常在幾分鐘之內(nèi)被快速代謝。
[0071]因此,在胞吐作用過程中釋放的去甲腎上腺素的大多數(shù)被重復使用。由于MAO代謝,一部分損失到循環(huán),且一部分在腎上腺素能膨體內(nèi)損失,之后進入小泡16。這些損失的去甲腎上腺素被從酪氨酸新產(chǎn)生的去甲腎上腺素代替,如上面所說明。
[0072]存在從酪氨酸合成去甲腎上腺素的負反饋調(diào)節(jié)。因此,突觸前的α-2-受體處的去甲腎上腺素的高濃度似乎降低去甲腎上腺素的產(chǎn)生,可能通過用限速酶TH干擾。
[0073]從突觸間隙到血液循環(huán)的距離可以是約0.1mm至幾毫米,且因此比突觸間隙大很多。因此,去甲腎上腺素消耗長的時間從突觸間隙擴散至血液循環(huán)且反之亦然。因此,活的人體中的去甲腎上腺素的血液濃度通常較低。另外,一些去甲腎上腺素為了擴散至突觸間隙并影響效應器細胞膜的受體,需要血液中的高濃度。
[0074]腎上腺素由額外的酶驅(qū)動步驟在腎上腺髓質(zhì)中由去甲腎上腺素產(chǎn)生。該酶被稱作苯乙醇胺N-甲基轉(zhuǎn)移酶(PNMT),并將去甲腎上腺素轉(zhuǎn)化成腎上腺素。這一酶基本上僅存在于腎上腺髓質(zhì)中。腎上腺髓質(zhì)包括與圖1中顯示的腎上腺素能膨體類似的神經(jīng)末梢,但缺乏突觸后部。相反,胞吐作用的發(fā)生直接進入血流。正常地,腎上腺髓質(zhì)分泌約80%的腎上腺素和20 %的去甲腎上腺素進入血液中。
[0075]對于活體,如人類,上面的描述是有效的。當身體成為腦死亡時,這一條件在上面說明的