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创伤性休克大鼠血浆内皮素与组织氧分压变化的实验研究
时间:2011-01-23 浏览次数:993次 无忧论文网
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摘 要 观察创伤性休克过程中血浆内皮素与组织氧分压的动态变化,探讨内皮素在创伤性休克过程中的意义。采用后肢创伤法建立创伤性休克大鼠模型,观察创伤前后血浆内皮素、动脉血气分析及骨骼肌、肝脏、小肠的组织氧分压的动态变化,监测血流动力学变化并记录存活时间。结果显示,创伤休克后血浆内皮素浓度迅速升高,显著高于伤前水平,复苏7h浓度达到伤前水平的2•5倍左右;休克后动脉血气各项指标及组织氧分压较创伤前有显著性差异,休克后出现失代偿性酸中毒,肝脏及小肠的氧分压变化较骨骼肌更为显著。提示创伤性休克后血浆内皮素显著升高,在早期对于维持血压有重要意义,但在休克后期可能是造成死亡的重要原因;内脏器官氧分压的不可逆性降低,可能是休克后期不易复苏的关键因素。

  近年来研究发现,创伤性休克是机体全身和局部多因子、多介质参与的、进行性发展的复杂过程,多种介质如儿茶酚胺、血管紧张素、氧自由基、组胺、血栓素、缓激肽、心肌抑制因子、前列腺素及肿瘤坏死因子等均参与创伤性休克的发生发展过程。内皮素(endothelin, ET)是迄今为止发现的作用最强的血管活性物质,生物学作用极其广泛,是调节血管基础紧张性的中心介质,在创伤性休克的病理生理演化过程中起着重要的作用。作者探索了创伤性休克大鼠各时间点血浆ET与骨骼肌、肝、小肠的组织氧分压的动态变化规律,旨在进一步探讨ET在创伤性休克病理生理过程中的意义。

1 材料与方法

1•1 材料 ET-1放免试剂盒购自解放军总医院东亚免疫技术研究所,LMS-2B型二道生理记录仪(成都仪器厂),SN-682型放射免疫γ-计数仪(上海核福光电仪器有限公司), OxyspotTMphosphorimeter(Medical Systems Corp,Greenvale,NY,美国),全自动血气分析仪(Nova biomedi-cal,美国)。
1•2 模型建立及实验方法 健康SD大鼠60只,雌雄不拘,体重250±20g,由第一军医大学实验动物中心提供,实验前禁食12h,禁水8h,腹腔注射麻醉后行单侧颈动、静脉插管,颈动脉插管后连接到LMS-2B型二道生理记录仪监测血压,稳定10min,以2 500g铁轮自30cm高处垂直落下,击打大鼠双侧股骨中上段,立即监测血压,待平均动脉压降至40mmHg记为休克初,加压包扎双侧创面以减少进一步出血,通过放血或输液维持此低血压90min,在此期间行一侧股动脉插管以备放血或采血。之后回输3~5倍估计失血量的平衡液进行复苏,使血压恢复至伤前水平的70%以上并维持,分别于创伤前,休克后30、60、90min,复苏后1、3、5、7、12h经股动脉取血测定ET及动脉血气分析,每个时间点6只大鼠,取血后补充等量的平衡液;另取6只大鼠同上复制创伤性休克模型,于相应时间点测定骨骼肌、肝、小肠的组织氧分压。实验过程中监测血压、心率、呼吸及肛温,记录存活时间。
1•3 血浆ET浓度及动脉血气分析测定 股动脉取血2ml,注入含10%EDTA二钠30μl和抑肽酶40μl的试管中,混匀,4℃3 000r/min离心10min分离血浆,-20℃保存。测定前置冷水中复融,再次4℃3 000r/min离心5min,取上清100μl置于聚苯乙烯试管中,严格按ET放免测定试剂盒说明书加液程序,在SN-682型放射免疫γ-计数仪上测定沉淀cpm数,根据有关参数,计算出标准曲线及样品浓度。密闭条件下股动脉取血0•3ml,立即在全自动血气分析仪上检测动脉血气分析。
1•4 组织氧分压测定 大鼠置管后开腹,小心暴露小肠和肝脏,切开皮肤暴露大鼠前肢肌肉。按照20mg/kg的量通过颈静脉注入磷光探针生理盐水溶液,15min后使用OxyspotTMphosphorimeter测定骨骼肌、肝、小肠的组织氧分压基础值(伤前值),测定时探头距组织表面0•5cm。每次测定取值100次,每次做40个扫描,氧分压取其均值。创伤休克模型复制同上,分别在各个时间点测定骨骼肌、肝、小肠的组织氧分压。以上操作均在避光条件下完成。
1•5 统计学处理 数据以x±s表示,采用SPSS 11•0统计软件进行t检验和方差分析。

2 结 果

2•1 模型基本特征 创伤后大鼠均有股骨干骨折、后肢软组织损伤及不同程度的出血,休克后均出现不同程度的心率增快、脉压差减小、呼吸急促等表现,复苏后上述各项指标相对平稳。休克大鼠各时间段的死亡率见表1,休克6~12h期间死亡率最高,占全部死亡大鼠的近一半。12h后存活大鼠都出现不同程度的体重下降,并出现肛温升高或下降,呼吸、心率增快,心律紊乱等SIRS及MODS的表现。休克大鼠早期死亡的原因为重度不可逆性休克导致呼吸、循环衰竭,后期死亡的主要原因为SIRS及MODS。
2•2 血浆ET及动脉血气分析变化 大鼠创伤休克后血浆ET浓度迅速升高,休克30min已达伤前水平的2倍以上,60min达第1个峰值,后渐下降,复苏3h达波谷,后ET浓度持续上升,复苏7h浓度达到伤前水平的2•5倍左右,复苏12h ET浓度渐下降,但仍显著高于伤前水平。休克后动脉血pH值、氧分压、二氧化碳分压、标准碳酸氢根、碱剩余及氧饱和度较创伤前有显著性差异,休克后出现失代偿性酸中毒。
2•3 组织氧分压变化 休克后各时间点组织氧分压较创伤前有显著性差异,其中肝脏及小肠的氧分压变化较骨骼肌更为显著(P<0•01),复苏时组织氧分压有所回升,但随后又趋下降,复苏后血压水平的提高亦不能改变机体组织氧分压的下降趋势(表3)。

3 讨 论

休克后血浆ET浓度升高,在感染性休克和失血性休克已有较多研究。同这些休克类型相比,创伤性休克时除失血、失液引起血容量下降外,创伤引起剧烈的疼痛,刺激交感神经兴奋和儿茶酚胺增多,组织的严重损伤、大量的组织因子释放入血以及严重创伤导致机体免疫力下降等因素决定了其过程较为复杂和严重。本研究结果表明,创伤性休克后血浆ET浓度迅速升高,同创伤前比较有显著性差异,复苏后仍保持在高水平,复苏后7h高达伤前水平的2•5倍左右。血浆ET水平的异常升高对休克的发展起着重要的作用。在休克早期,血浆ET使外周血管收缩,除损伤作用外,亦有对机体有利的一方面,可使更多的血液参加全身循环,起到“快速自身输液”的作用,尽可能地保证心、脑等重要脏器的血供,对维持有效循环血量、回心血量、血压有重要的代偿意义,称为休克时增加回心血量的“第一道防线”。休克时除交感神经兴奋及肾素-血管紧张素之外,ET也是影响休克早期全身血管收缩的第三大系统[1]。而在休克失代偿期,ET浓度显著升高,使各脏器的血液供应进一步下降,部分血管失去代偿性紧张状态,导致微循环中血流淤滞,参与休克时的组织损伤过程。在休克失代偿期及休克晚期,各脏器功能的下降及衰竭,是导致休克死亡的最主要的因素,称为不可逆性休克。本组实验中,在ET异常升高的休克后6~12h期间,休克大鼠死亡率最高,占全部大鼠的近一半。这进一步说明,血浆ET的异常升高,在休克后期可能是造成死亡的重要原因之一。在休克的失代偿期,内皮素异常升高,使血管收缩作用加强,加重了脏器的缺血缺氧,使微循环障碍进一步加重,而脏器的缺血缺氧又可使ET的合成和释放增加,这种恶性循环使缺血缺氧加重,氧自由基增多,加重了组织损伤。本实验研究发现,复苏后1h,血压已经恢复,而骨骼肌的氧分压较伤前仍显著降低(P<0•05),肝脏、小肠的氧分压较伤前降低得更为显著(P<0•01);复苏3h以后,三者的氧分压均显著降低(P<0•01),并出现失代偿性酸中毒,说明在复苏时,大循环和微循环的恢复出现了分离现象,血压回升而器官的微循环血流并没有完全恢复,内脏器官的缺血缺氧情况并没有得到改善。创伤前肝脏、小肠与骨骼肌的氧分压无显著性差异,而休克后包括复苏后各时间点均较骨骼肌低并有显著性差异(P<0•01),提示内脏器官在休克过程中的缺血缺氧程度较重,恢复较慢,可能是左右休克不可逆发展的重要因素。微循环血流的不全恢复,使回升的血压又不断下降,导致死亡,这也是重症休克难以复苏的原因之一[2]。因此,在休克的复苏治疗中,如何应用血管活性物质,拮抗ET的过度分泌,改善内脏器官的缺氧状态,可能是改善休克预后的重要环节。

参 考 文 献
1 Minchenko AG, Armstead VE, Opentanova ILet al. Endothelin-1, en-dothelin receptors and ecNOS gene transcription in vital organs during trau-matic shock in rats. Endothelium, 1999, 6(4): 303
2赵克森.休克时白细胞流变学变化.见:罗正曜主编.休克学.天津:天津科学技术出版社, 2001. 165-179

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