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鎂劑在呼吸系統疾病的臨床應用進展
[關鍵詞] 鎂劑 呼吸系統 疾病 臨床應用健康網訊:
劉 露1(綜述) 張衛(wèi)平2(審校)
1．新疆烏魯木齊市兒童醫(yī)院 新疆烏魯木齊 830002
2．新疆醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院兒科 新疆烏魯木齊 830054
【摘要】鎂離子具有多種生物學活性，在維持人體新陳代謝和多種生物酶的活
動中發(fā)揮著重要的生理作用。隨著鎂劑藥理作用的臨床研究日益深入，鎂劑在治療
哮喘、毛細支氣管炎、重癥肺炎合并心衰、呼衰、腦衰及肺動脈高壓等呼吸系統疾
病中發(fā)揮了解痙、平喘、鎮(zhèn)靜、祛痰等多方面的綜合作用，并在動物實驗和大量的
臨床實踐中得到了證實。隨著鎂制劑臨床研究的進一步深入，鎂劑在臨床上的應用
將日益廣泛。
鎂是人體必需的常量元素，是維持正常神經肌肉興奮性和組織細胞能量代謝必
不可少的因子，鎂離子是生物體內多種酶系統中重要的輔助因子在人體新陳代謝過
程中發(fā)揮著重要的生理功能。近年來隨著人們對鎂的生理功能及作用機制的深入研
究，鎂在臨床上的應用日益廣泛。鎂劑除了傳統的降壓、利膽、導瀉、抗驚厥等作
用外，在臨床各個系統疾病中都發(fā)揮了重要的生理功能，尤其在呼吸系統疾病及一
些危重急癥的處理中有著不可替代的作用。本文就將鎂在呼吸系統疾病中的應用進
展作一綜述。
1．鎂劑在支氣管哮喘中的應用
硫酸鎂（MgSO4）是臨床上使用最廣泛的鎂鹽制劑。早在1936年Ressello就最
先觀察到支氣管哮喘患者滴注硫酸鎂后呼吸困難和喘息得到緩解的現象。1987年O
kayama等[1]報道哮喘急性發(fā)作患者，靜滴MgSO4后呈現出明顯的支氣管擴張效應，
肺功能測定證實MgSO4能有效降低呼吸道阻力，提高用力肺活量（Forced Vital C
apacity FVC）和第一秒末用力呼氣容積（Forced expiratory Volume at 1 seco
nd FEV1），改善肺功能，緩解哮喘癥狀。Mangat等[2]觀察到MgSO4霧化吸入也具
有同樣的作用，并作了一組臨床對照研究顯示：給予MgSO4溶液3ml（3.2%濃度）吸
入后，哮喘癥狀得到了有效控制，與沙丁胺醇霧化組對照，兩組呼氣峰流速（Pea
k Expiratory Flow Race PEFR）分別提高了35%和42%（P>0.01），由此證明靜滴
和霧化硫酸鎂均具有確切的平喘效果。Ciarallo等[3]的研究發(fā)現有些哮喘患者使
用β2受體激動劑無效，而使用硫酸鎂卻可發(fā)揮良好地解痙平喘作用：試驗中32位
6~18歲的中重度哮喘患兒，連續(xù)3次給予β2受體激動劑氣霧吸入，呼吸困難仍未明
顯緩解，肺功能檢測PEFR值仍低于預計值的60%，此時給與25% MgSO4溶液（25mg/
kg）靜點，結果50min后，MgSO4治療組FEV1值提高了34%，對照組下降了1% (P=0.
05)，持續(xù)到第110min時，治療組FEV1達到最大值，提高了75%，對照組只提高了5
%，同時治療組FVC、PEFR、呼吸困難評分（dyspnea scores）及動脈血氧飽和度（
SaO2）也都較對照組有顯著改善。為了進一步探討MgSO4與β2受體激動劑聯合使用
治療哮喘的作用，Nannin等[4]將25%MgSO4溶液3ml與沙丁胺醇溶液2.5mg放入同一
容器中霧化（等量沙丁胺醇+等量生理鹽水霧化作對照），結果10min后，兩組的P
EFR值分別提高61%和31%（P=0.01），證明MgSO4與β2受體激動劑聯用較單用β2受
體激動劑更加有效，二者具有協同作用。Bloch等[5]研究發(fā)現：治療前哮喘癥狀越
重、肺功能越差的患者，硫酸鎂治療效果越明顯，肺功能指標改善也越多，尤其在
嚴重哮喘發(fā)作時，盡早聯用硫酸鎂與β2受體激動劑，可最短時間內緩解癥狀，預
防哮喘持續(xù)狀態(tài)的來臨。Downey[6]認為：哮喘持續(xù)狀態(tài)發(fā)作時單用氨茶堿不能奏
效，且其利尿作用增加了尿鎂的丟失，使缺鎂加重，喘息不易緩解，加用硫酸鎂則
可有效緩解癥狀，改善肺功能。
研究表明MgSO4平喘的主要機制[7-8]在于鎂離子激活了細胞膜上的腺苷酸環(huán)
化酶，促使ATP生成cAMP增多，cAMP /cGMP 比值上升，并通過激活蛋白激酶及ATP
酶，穩(wěn)定膜電位，阻止過敏物質的釋放，從而解除氣道痙攣，改善缺氧狀態(tài)，改善
肺循環(huán)；鎂離子是天然的鈣拮抗劑，通過競爭鈣結合位點，抑制鈣內流，減少細胞
內鈣離子濃度，從而緩解氣道平滑肌痙攣，使支氣管擴張；鎂離子使運動神經末梢
乙酰膽堿的釋放量減少，對抗乙酰膽堿對平滑肌細胞的興奮作用，直接解除平滑肌
痙攣，緩解氣道狹窄，改善肺的通氣和換氣功能；鎂離子通過上調β2受體數目，
增加氣道粘膜上皮β2受體親和力，提高哮喘患兒低下的β2受體功能，從而發(fā)揮支
氣管擴張效應。臨床實驗[9]證明硫酸鎂還可降低氣道高反應性（airway hyper-r
esponsiveness AHR），抑制肥大細胞釋放炎癥介質，抑制非特異性炎癥反應，預
防哮喘患者的氣道重塑和肺結構的改變，提高其氣道阻塞的可逆化程度，降低對刺
激的高反應狀態(tài)，從而預防和緩解哮喘癥狀。
2．鎂劑在毛細支氣管炎中的應用
毛細支氣管炎是2歲以內小兒下呼吸道感染常見病。臨床表現為痙攣性咳嗽、
呼吸困難、喘憋、缺等。治療上主要以保持呼吸道通暢，積極糾正缺氧，減少分泌
物滲出和氣道阻塞，改善肺的通換氣功能為主。
近年來國內學者[10]在對毛細支氣管炎的常規(guī)治療中加入25% MgSO4 50~100
mg/Kg/次，以10% 葡萄糖稀釋為0.5%濃度靜脈滴注，1~2次/d，滴速為1~1.5滴/Kg
/min，平均用藥3~5天，結果發(fā)現88%的患兒在用藥6h后喘憋明顯緩解，呼吸趨于平
穩(wěn)，心率恢復正常，兩肺羅音減少，總有效率達96.0%（P<0.05），較對照組應用
氨茶堿療效明顯，且副作用少；筆者為了觀察硫酸鎂霧化吸入給藥的療效，將90例
毛細支氣管炎患兒隨機分為硫酸鎂靜點組、硫酸鎂霧化組和生理鹽水霧化組，分別
觀測各組治療后喘憋緩解時間、咳嗽消失時間、肺部羅音消失時間及總住院天數，
結果顯示硫酸鎂能有效緩解喘憋，減少咳嗽和肺部羅音消失時間，縮短住院天數，
霧化組與靜點組相比，給藥方式更科學，臨床使用更安全，避免了全身副反應的發(fā)
生。
研究認為[11]硫酸鎂治療毛細支氣管炎的機制在于：鎂離子可影響神經肌肉
興奮性，對平滑肌有抑制作用，可降低支氣管平滑肌的緊張度；作為鹽類分子的硫
酸鎂還可使呼吸道粘膜表面滲透壓增加，使周圍組織水份吸收到呼吸道而起到稀釋
痰液的作用，有利于氣道分泌物排出，有利于肺部羅音吸收；鎂離子可穩(wěn)定細胞膜
，抑制內源性致痙物質的釋放，抑制其對氣道平滑肌的收縮作用；鎂劑的中樞性鎮(zhèn)
靜作用，可減少機體耗氧，有助于煩躁患兒喘憋的緩解；此外鎂離子還兼有利尿、
減輕粘膜水腫、增加氣道纖毛運動以及消除氧自由基造成的肺損傷等多方面的綜合
作用。
3．鎂劑在重癥肺炎合并心衰、呼衰、腦衰中的應用
重癥肺炎時，病原微生物及其毒素代謝產物的影響可引起肺微血管內皮損傷
，血管痙攣及局部炎性介質如血管緊張素、組織胺、前列腺素A2、兒茶酚胺的釋放
，造成肺小動脈痙攣、微循環(huán)障礙、通氣/血流比失調等，從而導致心衰、呼衰、
腦衰的發(fā)生，而缺氧時心肌中鎂的迅速丟失使上述癥狀進一步加重，故重癥肺炎患
者普遍存在著鈣、鎂代謝紊亂[12]。缺鎂可使心肌細胞線粒體斷裂，影響心肌代謝
，導致心肌收縮力減弱，易致心衰、呼衰，補鎂可直接松弛周圍血管平滑肌，擴張
冠狀動脈，減輕心臟負荷，改善肺炎所致的心肌缺血缺氧，激活Na+-K+-ATP酶和心
肌腺苷環(huán)化酶，維持心肌線粒體的完整性，改善心肌功能，緩解呼吸困難，故在重
癥肺炎綜合治療的基礎上及早加用硫酸鎂，補充丟失的鎂離子，恢復心肌細胞膜上
的鈉泵功能，可使細胞膜通透性改善，舒張由于缺氧而致痙攣的毛細血管與肺小動
脈，降低肺動脈高壓及心臟前后負荷，改善肺功能，糾正缺氧[13]。Shu等[14]認
為在危重癥病人嚴重的并發(fā)癥發(fā)生之前，若能夠預先應用硫酸鎂治療，則心衰、呼
衰、腦衰的發(fā)生率會大大下降，需要機械通氣的次數和時間也會明顯減少。因為鎂
作為一種非選擇性血管擴張劑，可以有效地擴張血管、減慢心率、增加心、腦血管
血流量、防止重要臟器的功能衰竭，改善預后。研究表明[15]鎂還能降低肌肉及腦
細胞膜的興奮度，抑制鈣通道依賴性谷氨酸興奮性神經遞質的釋放，從而降低機體
的耗氧量，減少ATP的耗竭，降低局部能量代謝，保護缺血的組織和臟器免于受損
；此外鎂離子還能通過對抗縮血管物質如內皮素、血管緊張素-2的縮血管效應，抑
制兒茶酚胺、組織胺的釋放，抑制血管內皮細胞上五-羥色胺（5-HT）受體的活性
，從而擴張腦血管，改善缺血區(qū)的局部腦血流量，減小梗死體積。
4．鎂劑在肺動脈高壓中的應用
重癥呼吸系統感染時，持續(xù)地缺氧、酸中毒等可使肺血管痙攣、肺循環(huán)阻力
持續(xù)高于體循環(huán)，從而出現右向左分流，引起肺動脈高壓（pulmonary hypertens
ion PH）。PH傳統的治療方法是吸入高濃度氧、過度通氣、應用血管擴張劑、鎮(zhèn)靜
劑等，但有氧中毒、氣壓傷、低血壓等副作用；NO吸入雖可以有效地緩解肺動脈高
壓，但由于條件有限，許多基層醫(yī)院尚難實施。
近年來的臨床實踐證明：硫酸鎂可以有效地降低肺動脈高壓。國外學者研究
[16]顯示：嚴重持續(xù)肺動脈高壓的早產兒，給與硫酸鎂200mg/kg的起始量靜點30m
in后，再以20~50mg/kg/h的維持量繼續(xù)，結果24小時后治療組早產兒的肺動脈壓及
肺泡動脈氧分壓差（AaDO2）明顯下降。存活率大大提高，有效率為90%。Tolsa等
[17]在對新生兒肺動脈高壓伴有呼吸衰竭的治療中，同樣給與硫酸鎂治療，發(fā)現2
4小時后患兒的平均動脈氧分壓（PaO2）從治療前的8.8KPa增加到了24.1KPa，平均
總需氧時間及住院期間機械通氣的使用率較傳統治療明顯降低。國內學者[18]在治
療繼發(fā)性肺動脈高壓患兒中給與硫酸鎂靜點，結果48h后SaO2和PaO2明顯上升，治
療3~5天后，血氣值、胸片肺血管陰影、心電圖恢復正常，青紫和心臟雜音消失，
說明硫酸鎂擴張肺血管是有效的，證明鎂劑是治療小兒肺動脈高壓的理想藥物。
5．鎂劑在呼吸系統其它疾病中的應用
Bothmer[19]的研究發(fā)現補充鎂可預防噪音對狗的肺損傷，同樣對于成人呼吸
窘迫綜合征（adult respiratory distress syndrome ARDS）患者也有很好的肺保
護作用。Skorodin[20]將硫酸鎂用于慢性阻塞性肺疾患（chronic obstructive p
ulmonary disease COPD）的治療也取得了較好的臨床效果；Saur[21]對所有重癥
監(jiān)護室（intensive care unit ICU）的患者都作了鎂耐量測驗（magnesium tole
rance test）發(fā)現：所有ICU病人均由于不同原因存在著不同程度的鎂缺乏，當給
與適當的鎂補充后，癥狀得到了緩解，平均住院天數縮短。
綜上所述，鎂與呼吸系統疾病有著極為密切的聯系，硫酸鎂不僅在呼吸系統
而且在心血管、神經、內分泌、消化等各系統疾病中都有著廣泛的臨床應用前景。
我們相信：隨著臨床與動物試驗研究的進一步發(fā)展，及原子吸收光譜檢測鎂離子濃
度在臨床上的應用，鎂劑在各系統疾病的治療中會發(fā)揮越來越多的作用。
作者簡介：劉露，女，住院醫(yī)師，碩士，研究方向：小兒呼吸與急救。
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