童華生,段鵬凱,張興欽,萬鵬,唐柚青,唐麗群,蘇磊
有研究認(rèn)為,在多種重癥疾患應(yīng)激早期,腸源性毒性物質(zhì)即可通過腸系膜淋巴途徑直接誘導(dǎo)全身炎癥反應(yīng)并引起內(nèi)臟器官損害[1-2]。我們的前期研究亦發(fā)現(xiàn)重癥中暑時(shí)腸淋巴可激活血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷[3]。不同重癥疾病狀態(tài)下,腸系膜淋巴微循環(huán)的改變與其病理生理學(xué)效應(yīng)具有一定相關(guān)性。因此,觀察重癥中暑狀態(tài)下腸系膜淋巴微循環(huán)的變化規(guī)律有助于了解其可能的發(fā)病機(jī)制。
1.1 重癥中暑大鼠模型制備及分組 由于雌激素對(duì)熱損傷具有保護(hù)作用[4],本實(shí)驗(yàn)采用雄性Wistar大鼠共31只,由廣州軍區(qū)廣州總醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,體重220~250g。以3%戊巴比妥鈉(1ml/kg)經(jīng)腹腔注射麻醉,固定于手術(shù)臺(tái);于左側(cè)腹股溝中點(diǎn)分離股動(dòng)、靜脈,股動(dòng)脈置入24G套管針連接壓力轉(zhuǎn)換器,監(jiān)測有創(chuàng)動(dòng)脈血壓及脈搏。肛門插入內(nèi)置式溫度探頭(向心方向約4cm)記錄深部直腸溫度。將大鼠置于仿真氣候艙內(nèi),艙內(nèi)溫度40.0±0.5℃,濕度60%±5%,持續(xù)熱暴露狀態(tài)下,動(dòng)物中心體溫達(dá)42℃以上,平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure,MAP)從峰值下降25mmHg即為重癥中暑[3,5],作為熱暴露組。對(duì)照組動(dòng)物則始終置于常溫25.0±0.5℃,濕度35%±5%的環(huán)境中。
1.2 腸系膜淋巴微循環(huán)測定 11只大鼠用于腸系膜淋巴微循環(huán)相關(guān)參數(shù)檢測(其中3只在制模和參數(shù)檢測過程中死亡)。動(dòng)態(tài)測定存活的8只大鼠在熱暴露前、中心體溫42℃時(shí)點(diǎn)、重癥中暑發(fā)生時(shí)點(diǎn)的腸系膜淋巴微循環(huán)參數(shù)。按文獻(xiàn)[3,6-7]的方法制備大鼠活體腸系膜標(biāo)本,以37±1℃ K-H(Krebs-Henseleit)灌流液滴流,維持標(biāo)本環(huán)境恒定。通過微循環(huán)顯微電視觀察測量回腸下段腸系膜淋巴管最大舒張口徑、最大收縮口徑及靜態(tài)口徑,計(jì)算腸系膜淋巴管相關(guān)參數(shù)。收縮活性指數(shù)(Index-Ⅰ)=(b2-c2)/b2,總收縮活性指數(shù)(Index-Ⅱ)=(b2-c2)a2/b2,淋巴動(dòng)力學(xué)指數(shù)(L.D-Index)=(b-c)100a/d2,其中a為自主收縮頻率,b為最大舒張口徑,c為最大收縮口徑,d為靜態(tài)口徑。用錄像機(jī)記錄分析腸系膜淋巴管自主收縮頻率,記錄4次收縮周期時(shí)相的平均值。參照文獻(xiàn)[1,7]的方法,動(dòng)態(tài)測定腸系膜淋巴管壓力的變化。
1.3 腸系膜淋巴動(dòng)力學(xué)測定 20只大鼠用于腸系膜淋巴動(dòng)力學(xué)參數(shù)的檢測,分為對(duì)照組和熱暴露組,每組8只(其中4只在制模和淋巴引流過程中死亡)。行腸系膜淋巴插管引流淋巴液[3],從熱暴露前30min開始,每隔30min動(dòng)態(tài)記錄腸系膜淋巴引流量,記錄至熱暴露后90min。
圖1 熱暴露大鼠平均動(dòng)脈壓(A)和中心體溫(B)的變化Fig.1Kinetic changes of mean arterial pressure(A) and core temperature(B) of rats exposed to heat
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 15.0軟件進(jìn)行分析,計(jì)量數(shù)據(jù)以x±s表示,組間比較采用One-way ANOVA分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 熱暴露大鼠血壓和中心體溫變化 大鼠熱暴露20min內(nèi)MAP呈小幅度上升,隨后25min血壓變化不明顯,45~70min MAP迅速升至160mmHg左右,此后7min MAP呈下降趨勢,在約77min時(shí)降低了25mmHg,此時(shí)即為重癥中暑發(fā)生時(shí)間。如不脫離高溫高濕環(huán)境,MAP呈持續(xù)進(jìn)行性下降,約13min后大鼠MAP降至0mmHg,動(dòng)物死亡。大鼠熱暴露后10min內(nèi)中心體溫變化不明顯,從10min開始中心體溫呈上升趨勢,約60min達(dá)到42℃。發(fā)生重癥中暑時(shí),中心體溫達(dá)43.1℃,死亡時(shí)中心體溫高達(dá)43.9℃(圖1)。
2.2 熱暴露大鼠腸系膜淋巴微循環(huán)變化 大鼠熱暴露后60min,腸系膜淋巴管自主收縮頻率、收縮活性指數(shù)Index-Ⅰ、Index-Ⅱ、L.D-Index和淋巴壓力呈下降趨勢(P<0.05),而在重癥中暑發(fā)生時(shí)腸系膜淋巴管自主收縮頻率、收縮活性指數(shù)Index-Ⅰ、Index-Ⅱ、L.D-Index和淋巴壓力較中心體溫為42℃時(shí)有所上升(P<0.05),但未達(dá)到熱暴露前水平(P<0.05,表1)。
2.3 熱暴露大鼠腸系膜淋巴引流量變化 熱暴露30min后,熱暴露大鼠腸系膜淋巴生成量逐漸減少,其后30min進(jìn)一步減少,而熱暴露60min后,腸系膜淋巴生成量又逐漸增加,與對(duì)照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,圖2)。
腸淋巴循環(huán)是微循環(huán)的重要組成部分,對(duì)維持機(jī)體正常的血液循環(huán)具有重要影響。近年研究發(fā)現(xiàn),多種重癥疾患應(yīng)激早期腸系膜淋巴即可發(fā)揮毒性效應(yīng),啟動(dòng)全身炎癥反應(yīng)和多臟器功能損害[1-2]。我們前期研究發(fā)現(xiàn),重癥中暑腸淋巴可激活血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷,這可能構(gòu)成了其發(fā)病的重要基礎(chǔ)[3]。然而,目前尚不清楚重癥中暑動(dòng)態(tài)病程中腸系膜淋巴微循環(huán)發(fā)生了何種變化。
表1 熱暴露大鼠腸系膜淋巴管微循環(huán)指數(shù)變化,n=8)Tab.1Changes of mesenteric lymph micro-circulation index in rats exposed to heat (, n=8)
表1 熱暴露大鼠腸系膜淋巴管微循環(huán)指數(shù)變化,n=8)Tab.1Changes of mesenteric lymph micro-circulation index in rats exposed to heat (, n=8)
(1)P<0.05compared with pre-heat stress; (2)P<0.05compared with 60min after heat stress
Time point Contraction frequency(/min) Index-Ⅰ Index-Ⅱ L.D-Index Lymph-vessel pressure(kPa)Pre-heat stress 5.41±1.28 0.65±0.07 3.39±0.71 2.55±0.62 1.94±0.3060min after heat stress (core temperature of 42℃) 2.65±0.65(1) 0.41±0.04(1)2.11±0.44(1)1.43±0.34(1) 1.25±0.20(1)Severe heatstroke onset 3.71±0.91(1)(2) 0.54±0.05(1)(2)2.84±0.52(1)(2)1.97±0.39(1)(2) 1.58±0.24(1)(2)
圖2 熱暴露大鼠腸系膜淋巴生成量比較Fig.2Comparison of the amount of mesenteric lymph in rats exposed to heat
本研究成功建立了重癥中暑大鼠模型,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物經(jīng)歷了中心體溫漸進(jìn)上升隨即出現(xiàn)休克的過程,此過程可能伴隨腸道早期缺血缺氧、后期缺血再灌注損傷、腸黏膜通透性增加等,導(dǎo)致腸源性毒性物質(zhì)進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),從而啟動(dòng)全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)和多臟器功能障礙綜合征(MODS)[8-12]。由于腸系膜淋巴循環(huán)是構(gòu)成腸道血液微循環(huán)的重要組成部分,本研究探討了重癥中暑病程中腸系膜淋巴循環(huán)的動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn),熱暴露60min時(shí)(大鼠中心體溫達(dá)到42℃),大鼠腸系膜淋巴微循環(huán)參數(shù)包括自主收縮頻率、Index-Ⅰ、Index-Ⅱ和L.DIndex均明顯下降(P<0.05);且腸系膜淋巴壓力和腸系膜淋巴生成量亦同時(shí)下降(P<0.05)。這種早期的腸系膜淋巴微循環(huán)障礙,一方面可能是熱暴露下腸道缺血在腸系膜淋巴微循環(huán)的具體體現(xiàn);另一方面則是腸系膜淋巴生成、回流減少,部分緩解了腸源性毒性物質(zhì)進(jìn)入血液循環(huán)發(fā)揮毒性效應(yīng),對(duì)機(jī)體發(fā)揮了一定的保護(hù)作用。隨著大鼠熱暴露時(shí)間的延長,大鼠血壓發(fā)生頑固性下降,呈休克狀態(tài),即重癥中暑[3-4]。此時(shí),大鼠腸系膜淋巴微循環(huán)參數(shù)自主收縮頻率、Index-Ⅰ、Index-Ⅱ和L.D-Index表現(xiàn)出一定程度的上升(P<0.05);腸系膜淋巴壓力和腸系膜淋巴生成量亦呈增加趨勢(P<0.05),但較熱暴露前仍明顯減少(P<0.05)。由于腸道后期發(fā)生了缺血再灌注的病理生理過程[8-10],腸系膜淋巴亦可能經(jīng)歷了后期回流相對(duì)增加的過程,對(duì)重癥中暑病程進(jìn)展呈現(xiàn)出雙刃劍作用。淋巴微循環(huán)系統(tǒng)可回流組織液、蛋白質(zhì),參與機(jī)體免疫反應(yīng)并維持恒定的細(xì)胞微循環(huán),對(duì)休克的形成和轉(zhuǎn)歸具有重要意義[13-14]。由于淋巴管的自主性、節(jié)律性收縮是淋巴液轉(zhuǎn)運(yùn)的動(dòng)力和淋巴回流量的基本保證,因此腸系膜淋巴管的自主收縮頻率、Index-Ⅰ、Index-Ⅱ、L.D-Index和淋巴管壓力的上升,淋巴液生成的增多可能是機(jī)體的代償反應(yīng),從而部分緩解重癥中暑休克的進(jìn)展。然而,由于此時(shí)腸道損傷致腸源性毒性物質(zhì)大量存在,腸系膜淋巴生成、回流的增加亦可能導(dǎo)致更多的腸源性毒性物質(zhì)入血,進(jìn)一步啟動(dòng)并加重SIRS和MODS,加重重癥中暑病情。
綜上所述,本研究結(jié)果顯示,重癥中暑發(fā)生了特征性的腸系膜淋巴微循環(huán)功能障礙,這可能是重癥腸道微循環(huán)障礙的腸系膜淋巴循環(huán)的具體反映,同時(shí)可能對(duì)重癥中暑病情的進(jìn)展具有重要意義?;谀c系膜淋巴微循環(huán)動(dòng)態(tài)變化規(guī)律的認(rèn)識(shí),挖掘其相應(yīng)的階段性調(diào)控干預(yù)措施可能是重癥中暑救治的有效方法。
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