段 越,李新宇,劉江偉,邢顏超,沈才福,張力民,安宗仁
干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克豬模型凝血功能的變化
段 越1,2,李新宇2,劉江偉2,邢顏超2,沈才福1,2,張力民2,安宗仁1,2
目的 對(duì)比研究干熱環(huán)境和常溫環(huán)境下創(chuàng)傷失血性休克豬凝血功能的變化特點(diǎn),以期為臨床救治提供參考。方法 雄性長(zhǎng)白仔豬40頭,采用隨機(jī)數(shù)字表法分為4組:干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克組(簡(jiǎn)稱干熱休克組)、干熱環(huán)境假手術(shù)組(簡(jiǎn)稱干熱假手術(shù)組)、常溫環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克組(簡(jiǎn)稱常溫休克組)和常溫環(huán)境假手術(shù)組(簡(jiǎn)稱常溫假手術(shù)組),每組10只。干熱環(huán)境組實(shí)驗(yàn)在人工干熱環(huán)境中進(jìn)行,在艙內(nèi)熱暴露3 h后建立創(chuàng)傷失血性休克模型。常溫環(huán)境組的實(shí)驗(yàn)在常溫常濕環(huán)境中進(jìn)行,假手術(shù)組僅有剖腹手術(shù),無創(chuàng)傷和放血相關(guān)操作。各組分別于實(shí)驗(yàn)前(基線),熱暴露后3 h,休克后0 h、0.5 h、1 h、2 h、3 h共7個(gè)時(shí)間點(diǎn)取血。所取血液標(biāo)本用于檢測(cè):血乳酸(lactate acid concentration,Lac)、血小板計(jì)數(shù)(platelet count,PLT)、凝血酶原時(shí)間(prothrombin time,PT)、纖維蛋白原(fibrinogen,F(xiàn)bg)、血栓彈力圖(thrombelastography,TEG)、D-二聚體(D-dimer),實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取肺臟組織做病理檢查。 結(jié)果 (1)實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),干熱休克組平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure,MAP)為各組最低,Lac為各組最高,PLT為各組最低(P<0.01);(2)實(shí)驗(yàn)過程中各組、各時(shí)間點(diǎn)間PT無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異;實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),干熱休克組Fbg水平為各組最低,D-dimer水平為各組最高(P<0.01);(3)TEG結(jié)果顯示:干熱和常溫休克組在創(chuàng)傷失血性休克后0.5 h均處于血液高凝期,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)干熱休克組血液呈低凝狀態(tài),而常溫休克組僅表現(xiàn)為彈力圖最大振幅(maximal amplitude,MA)的降低。 結(jié)論 (1)相較于常溫環(huán)境,干熱環(huán)境中發(fā)生創(chuàng)傷失血性休克的凝血功能紊亂更復(fù)雜,休克程度更嚴(yán)重。由于干熱環(huán)境中發(fā)生創(chuàng)傷失血性休克可導(dǎo)致消耗性低凝,在創(chuàng)傷失血性休克后3 h,其凝血功能即可處于彌散性血管內(nèi)凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC)階段。(2)TEG對(duì)干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克凝血功能的監(jiān)測(cè)有一定價(jià)值。
干熱環(huán)境;創(chuàng)傷失血性休克;凝血功能;血栓彈力圖
創(chuàng)傷導(dǎo)致的凝血功能障礙是創(chuàng)傷領(lǐng)域的主要研究?jī)?nèi)容,據(jù)統(tǒng)計(jì),一部分創(chuàng)傷患者在大量液體復(fù)蘇前就可能出現(xiàn)凝血功能障礙,導(dǎo)致的死亡風(fēng)險(xiǎn)明顯增加[1,2]。這種創(chuàng)傷后早期的凝血功能障礙被稱為急性創(chuàng)傷性凝血?。╝cute traumatic coagulopathy,ATC),實(shí)驗(yàn)室檢查表現(xiàn)為凝血酶原時(shí)間(prothrombin time,PT)和活化部分凝血活酶時(shí)間(activated partial thromboplastin time,APTT)延長(zhǎng)。臨床研究和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果均已證實(shí),當(dāng)機(jī)體經(jīng)受嚴(yán)重組織損傷和低灌注后,血液中抗凝系統(tǒng)作用增強(qiáng),導(dǎo)致血液處于低凝狀態(tài)[3-7]。嚴(yán)重創(chuàng)傷患者若出現(xiàn)低體溫、酸中毒、凝血功能障礙,即“致死三聯(lián)征”,可迅速危及生命[8]。我國西北地區(qū)夏季氣溫高、空氣濕度低、紫外線強(qiáng),人處于干熱環(huán)境時(shí)較濕熱環(huán)境蒸發(fā)量更大,體液?jiǎn)适Ц啵瑹釕?yīng)激反應(yīng)明顯增加,在干熱環(huán)境發(fā)生創(chuàng)傷失血性休克所致傷勢(shì)會(huì)更加嚴(yán)重[9]。Mashhadani等[10]發(fā)現(xiàn),在干熱環(huán)境中發(fā)生中暑的患者蛋白C和抗凝血酶Ⅲ等血液循環(huán)中的抗凝物質(zhì)均低于正常水平,微循環(huán)中血液處于病理性高凝狀態(tài)。創(chuàng)傷失血性休克和干熱環(huán)境這兩種影響因素分別導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)相反的凝血狀態(tài),但在干熱環(huán)境中發(fā)生創(chuàng)傷失血性休克后凝血功能處在何種狀態(tài),國內(nèi)外鮮有文獻(xiàn)報(bào)道。本研究通過觀察干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克豬模型凝血功能變化的特點(diǎn),為臨床救治提供參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 健康雄性長(zhǎng)白仔豬40頭,體重(30±5)kg,購于新疆天康畜牧生物技術(shù)股份有限公司。飼養(yǎng)環(huán)境溫度(23±5)℃,濕度(40±15)%,用日光燈模擬晝夜交替,正常喂養(yǎng),保證實(shí)驗(yàn)用豬符合國家普通實(shí)驗(yàn)動(dòng)物健康標(biāo)準(zhǔn)。40頭豬按隨機(jī)數(shù)字法分至4個(gè)組:干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克組(簡(jiǎn)稱干熱休克組),干熱環(huán)境假手術(shù)組(簡(jiǎn)稱干熱假手術(shù)組),常溫常濕環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克組(簡(jiǎn)稱常溫休克組),常溫常濕環(huán)境假手術(shù)組(簡(jiǎn)稱常溫假手術(shù)組),每組10只。本研究已獲得新疆軍區(qū)總醫(yī)院倫理委員會(huì)的審查和批準(zhǔn)(批準(zhǔn)編號(hào):2016003)。
1.2 主要儀器和試劑 BC-2800 Vet全自動(dòng)動(dòng)物血液細(xì)胞分析儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司);CA7000血凝儀(日本SYSMEX株式會(huì)社);CFMS血栓彈力圖儀(北京樂普醫(yī)療科技有限責(zé)任公司);CFMS血栓彈力圖普通杯檢測(cè)試劑盒(北京樂普醫(yī)療科技有限責(zé)任公司)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法 干熱休克組和干熱假手術(shù)組全程均于模擬干熱環(huán)境的人工實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)(由新疆軍區(qū)總醫(yī)院提供)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),溫度(40.0±0.5)℃,相對(duì)濕度(10±2)%。常溫休克組和常溫假手術(shù)組實(shí)驗(yàn)全程處于常溫常濕環(huán)境,溫度(25±1)℃,相對(duì)濕度(35±5)%。所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物均給予氣管插管、持續(xù)吸入七氟醚麻醉(2%~3%),頸內(nèi)靜脈置管、髂動(dòng)脈置管和腹部正中切口。隨后,干熱休克組和常溫休克組切除肝左下葉的1/4造成肝Ⅲ級(jí)創(chuàng)傷,從頸部深靜脈置管處放血,使平均動(dòng)脈壓(mean arterial pressure,MAP)降至(45±5)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa),至此完成創(chuàng)傷失血性休克操作,穩(wěn)定10 min后記為休克0 h。干熱假手術(shù)組和常溫假手術(shù)組無肝切除和放血操作。成模后3 h實(shí)驗(yàn)結(jié)束,對(duì)動(dòng)物實(shí)行安樂死并取材[11]。
1.4 檢測(cè)指標(biāo)及方法 于預(yù)定時(shí)間點(diǎn)記錄MAP的數(shù)據(jù),并留取血標(biāo)本。記錄數(shù)據(jù)并留取血液標(biāo)本的時(shí)間點(diǎn)為:實(shí)驗(yàn)前(基線),熱暴露3 h、休克后0 h(創(chuàng)傷失血性休克模型制作成功后)、0.5 h、1 h、2 h和3 h,共7個(gè)時(shí)間點(diǎn)。檢測(cè)的指標(biāo)為:血乳酸(lactate acid concentration,Lac)、血小板計(jì)數(shù)(platelet count,PLT)、PT、纖維蛋白原(fibrinogen,F(xiàn)bg)、血栓彈力圖(thrombelastography,TEG)和D-二聚體(D-dimer)。其中TEG的主要參數(shù)為凝血因子激活時(shí)間(reaction time,R)、血塊形成速率參數(shù)(K)、彈力圖最大切角(αAngle,α)和彈力圖最大振幅(maximal amplitude, MA)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)取肺臟組織行病理檢查。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以表示,本研究采用多因素重復(fù)測(cè)量資料的方差分析,若數(shù)據(jù)服從球形檢驗(yàn)假設(shè),則參看一元分析結(jié)果;若不服從球形檢驗(yàn)假設(shè),則參看多元分析結(jié)果。當(dāng)組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義時(shí),再用LSD法進(jìn)行同一時(shí)間點(diǎn)不同組間的兩兩比較。以Bonferroni法進(jìn)行同組內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)上的兩兩比較。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
所有動(dòng)物在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)均存活。本研究中常溫假手術(shù)組基線的各項(xiàng)測(cè)量結(jié)果與其余時(shí)間點(diǎn)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
2.1 MAP檢測(cè) 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果提示,MAP各時(shí)間點(diǎn)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=172.60,P<0.01),干熱與時(shí)間(F=11.87,P<0.01),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=130.78,P<0.01),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=1163.20,P<0.01)有交互作用。組間主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,不同組間MAP水平不同(P<0.01)。在實(shí)驗(yàn)前和熱暴露3 h這兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)各組的MAP無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,在創(chuàng)傷失血性休克模型完成后0 h時(shí),常溫休克組和干熱休克組MAP顯著降低,常溫休克組成模后MAP穩(wěn)定在低水平,但干熱休克組MAP繼續(xù)下降,在3 h干熱休克組MAP為各組最低(P<0.05),干熱假手術(shù)組MAP在試驗(yàn)過程中較常溫假手術(shù)組低(表1)。
2.2 Lac檢測(cè) 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,體溫各時(shí)間點(diǎn)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=25.90,P<0.01),干熱與時(shí)間(F=132.40,P<0.01),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=9.53,P<0.01),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間有交互作用(F=26.60,P<0.01)。組間主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,不同組間Lac水平不同(P<0.01)。兩假手術(shù)組組內(nèi)各時(shí)間點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)前比均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。兩休克組在休克0.5 h Lac開始升高(P<0.01),隨著休克時(shí)間的延長(zhǎng),常溫休克組的Lac水平逐漸升高至休克3 h的值為(3.55±0.43)mmol/L,但干熱休克組Lac休克1 h后明顯升高,至休克3 h達(dá)(8.35±1.19)mmol/L,且高于其余三組的Lac水平(P<0.01,表1)。
2.3 PLT檢測(cè) 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果提示PLT因時(shí)間點(diǎn)不同有差異(F=138.30,P<0.01),干熱與時(shí)間(F=35.00,P<0.01),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=52.40,P<0.01),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=6.90,P<0.01)有交互作用。組間主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,不同組間PLT不同(P<0.01)。實(shí)驗(yàn)開始后干熱休克組,干熱假手術(shù)組和常溫休克組的PLT隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行而下降,其中干熱休克組和常溫休克組在成模后PLT大幅度下降,但干熱休克組PLT更低,在1 h、2 h和3 h干熱休克組的PLT較其余三組更低。常溫休克組PLT也呈現(xiàn)進(jìn)行性減少的趨勢(shì),但較干熱休克組高(表1)。
2.4 常規(guī)凝血功能檢測(cè)
2.4.1 PT檢測(cè) 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果提示,PT各時(shí)間點(diǎn)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.30,P=0.02)。此外,干熱與時(shí)間(F=1.20,P=0.30),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=1.20,P=0.34),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=2.24,P=0.08)無交互作用。組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn),提示分組對(duì)PT無影響(P=0.06)。每組各時(shí)間點(diǎn)上的數(shù)據(jù)兩兩比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,各時(shí)間點(diǎn)組間兩兩比較比較也無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,見表2。
表1 四組各時(shí)間點(diǎn)MAP、Lac和PLT的比較
2.4.2 Fbg檢測(cè) 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果提示,F(xiàn)bg水平因時(shí)間點(diǎn)不同有差異(F=89.50,P<0.01),干熱與時(shí)間(F=15.40,P<0.01),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=34.40,P<0.01),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=2.80,P<0.05)有交互作用。組間主效應(yīng)檢驗(yàn)分組,提示分組對(duì)Fbg有影響(P<0.01)。干熱休克組、干熱假手術(shù)組和常溫休克組在實(shí)驗(yàn)開始后Fbg水平均逐漸下降,干熱假手術(shù)組Fbg水平在3 h與基線比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05);而兩個(gè)休克組在成模后Fbg水平顯著降低,隨后略有回升,至試驗(yàn)結(jié)束時(shí)常溫休克組的Fbg未見明顯下降,但干熱休克組在3 h下降明顯,且在該時(shí)間點(diǎn)與其余三組相比為最低(P<0.05,表2)。
2.4.3 D-dimer體檢測(cè) 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,D-dimer因時(shí)間點(diǎn)不同有差異(F=374.50,P<0.01),干熱與時(shí)間(F=161.10,P<0.01),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=117.80,P<0.01),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=16.70,P<0.01)有交互作用。組間主效應(yīng)檢驗(yàn)分組,提示分組對(duì)D-dimer有影響(P<0.01)。干熱休克組、常溫休克組和干熱假手術(shù)組D-dimer水平呈逐漸升高趨勢(shì),但在2 h和3 h干熱休克組D-dimer水平上升明顯,在所有分組中D-dimer最高(P<0.05),干熱假手術(shù)組和常溫休克組D-dimer上升幅度相似,見表2。
2.5 TEG檢測(cè) 干熱休克組和常溫休克組在創(chuàng)傷失血性休克后血液暫時(shí)表現(xiàn)為高凝狀態(tài),隨后干熱休克組呈低凝狀態(tài),常溫休克組表現(xiàn)為血凝塊強(qiáng)度降低。干熱假手術(shù)組隨著實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行血液逐漸變?yōu)楦吣隣顟B(tài)。常溫假手術(shù)組相關(guān)參數(shù)無明顯變化(表3)。
2.5.1 R值 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,R值因時(shí)間點(diǎn)不同有差異(F=48.90,P<0.01),干熱與時(shí)間(F=31.90,P<0.01),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=103.00,P<0.01),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=103.00,P<0.01)有交互作用。組間主效應(yīng)檢驗(yàn)為P<0.01,提示分組對(duì)R值有影響。經(jīng)過3 h干熱環(huán)境刺激后,干熱休克組和干熱假手術(shù)組的R值在熱暴露3 h時(shí)略有延長(zhǎng)。經(jīng)創(chuàng)傷失血性休克的相關(guān)操作干熱休克組和常溫休克組R值在0 h時(shí)開始縮短,隨后兩休克組的R值均延長(zhǎng),其中干熱休克組的R值延長(zhǎng)幅度較常溫休克組更大,干熱休克組1 h、2 h和3 h的R值均長(zhǎng)于其余三組(P<0.05)。干熱假手術(shù)組R值在熱暴露3 h后呈逐漸縮短的趨勢(shì),常溫休克組R值逐漸恢復(fù)至基線水平,在3 h與基線比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
2.5.2 K值 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,K值因時(shí)間點(diǎn)不同有差異(F=29.90,P<0.01),干熱與時(shí)間(F=12.50,P<0.01),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=52.30,P<0.01),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=48.90,P<0.01)有交互作用。組間主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,分組對(duì)K值有影響(P=0.021)。干熱休克組和常溫休克組K值均在成模后,即0 h后開始縮短,干熱休克組K值在0.5 h為各組最低(P<0.05),隨后兩休克組K值逐漸延長(zhǎng),干熱休克組在1 h、2 h和3 h均長(zhǎng)于其他三組(P<0.05),其在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)的K值明顯高于其他三組。而常溫休克組在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)逐漸回升至基線水平。干熱假手術(shù)組K值逐漸縮短,3 h與基線比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表2 各組各時(shí)間點(diǎn)凝血指標(biāo)的比較
2.5.3 α值 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,α值因時(shí)間點(diǎn)不同有差異(F=47.40,P<0.01),干熱與時(shí)間(F=7.50,P<0.01),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=62.40,P<0.01),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=34.40,P<0.01)有交互作用。組間主效應(yīng)檢驗(yàn)提示,分組對(duì)α值有影響(P<0.01)。干熱休克組和常溫休克組α值在成模后呈逐漸增大的趨勢(shì),1 h后開始減小,隨后常溫休克組逐漸減小至基線水平,而干熱休克組進(jìn)行性減小,至2 h和3 h時(shí)為各組最小(P<0.05)。干熱假手術(shù)組α值在干熱環(huán)境刺激3 h后減小,隨實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行逐漸增大,3 h時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.5.4 MA 組內(nèi)主效應(yīng)檢驗(yàn)結(jié)果提示,MA因時(shí)間點(diǎn)不同有差異(F=38.10,P<0.01),干熱與時(shí)間(F=26.80, P<0.01),創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=154.70,P<0.01),干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克與時(shí)間(F=43.80,P<0.01)有交互作用。組間主效應(yīng)檢驗(yàn)P<0.01,提示分組對(duì)MA有影響。干熱休克組和干熱假手術(shù)組在干熱環(huán)境刺激3 h后MA逐漸升高,試驗(yàn)結(jié)束時(shí)干熱假手術(shù)組仍呈升高趨勢(shì),但干熱休克組在1 h開始進(jìn)行性下降(P<0.05),在3 h降至最低,且與其余三組相比更低(P<0.05)。常溫休克組MA在創(chuàng)傷失血性休克后逐漸降低,2 h和3 h與基線比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.6 肺臟病理學(xué)改變 常溫假手術(shù)組肺泡結(jié)構(gòu)完整,無肺不張,未見血栓(圖1A)。常溫休克組和干熱假手術(shù)組可見肺不張,但未見血栓(圖1B、圖1C)。干熱休克組,正常肺泡結(jié)構(gòu)消失,可見肺不張,可見血栓(圖1D)。
目前已知ATC時(shí)血液呈低凝狀態(tài),而熱損傷時(shí)血液呈高凝狀態(tài)。但當(dāng)機(jī)體同時(shí)受熱刺激和創(chuàng)傷失血性休克打擊時(shí),凝血功能該如何改變目前尚不明確。在本研究中,模擬了機(jī)體在干熱環(huán)境中發(fā)生創(chuàng)傷失血性休克后至復(fù)蘇前的創(chuàng)傷后早期階段。通過PLT、PT、Fbg、TEG和D-dimer這些已經(jīng)應(yīng)用于臨床的檢測(cè)項(xiàng)目來監(jiān)測(cè)這一階段凝血功能的變化。研究數(shù)據(jù)表明,在干熱環(huán)境中發(fā)生創(chuàng)傷失血性休克導(dǎo)致的凝血功能異常與常溫常濕環(huán)境不同。
表3 四組各時(shí)間點(diǎn)血栓彈力圖的比較
圖1 各組肺臟病理學(xué)改變(HE染色×200)
所有動(dòng)物在創(chuàng)傷失血性休克初期出現(xiàn)灌注壓不足、高凝狀態(tài),干熱和常溫休克組的主要差別在休克初期之后。隨著休克時(shí)間的延長(zhǎng),在1 h后常溫休克組R、K和α在高凝期后逐漸恢復(fù)至實(shí)驗(yàn)前水平,3 h時(shí)與實(shí)驗(yàn)前相比無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,但MA在休克初期后進(jìn)行性減小,提示血凝塊強(qiáng)度降低,常溫休克組MAP尚可維持在較低水平,Lac和D-dimer水平較前有所升高,PLT和Fbg未持續(xù)下降,以上提示常溫休克組在創(chuàng)傷失血性休克后病情尚未明顯加重。但干熱休克組持續(xù)暴露在熱環(huán)境中,在1 h后MAP進(jìn)行性下降,Lac顯著升高,表明組織灌注嚴(yán)重不足;D-dimer水平顯著增高和肺臟病理結(jié)果提示廣泛微血栓形成;PLT和Fbg的顯著降低提示凝血底物的大量消耗;R值進(jìn)行性延長(zhǎng),提示凝血因子不足;K延長(zhǎng)和α角減小提示血凝塊形成速率減慢,這主要與纖維蛋白原減少有關(guān);MA值顯著減小,提示血凝塊強(qiáng)度減弱,且在干熱休克組3 h時(shí)TEG結(jié)果與其他三組同時(shí)間點(diǎn)相比均有差異,提示血液嚴(yán)重低凝狀態(tài)。根據(jù)彌散性血管內(nèi)凝血(disseminated intravascular coagulation,DIC)定義,本研究中,熱刺激合并創(chuàng)傷失血性休克,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動(dòng)物休克3 h后廣泛微血栓形成,凝血底物大量消耗合并纖溶亢進(jìn),并引起微循環(huán)衰竭,已達(dá)到DIC診斷標(biāo)準(zhǔn)。提示干熱環(huán)境可加快創(chuàng)傷失血性休克疾病進(jìn)程,其中病理性促凝因素可能起了重要作用,所以盡早應(yīng)用抗凝劑可能有益的[12]。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),干熱休克組在時(shí)間上判斷僅為創(chuàng)傷后早期階段,但從凝血功能的角度考慮卻已經(jīng)進(jìn)入DIC階段,可能的機(jī)制如下:放血時(shí)一部分凝血因子和血小板隨血液丟失,導(dǎo)致凝血物質(zhì)減少;造成肝Ⅲ級(jí)創(chuàng)傷后,組織因子入血,經(jīng)外源性凝血途徑啟動(dòng)凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng),凝血物質(zhì)被消耗,在局部形成血凝塊[13,14];肝臟是凝血因子合成的主要場(chǎng)所,肝臟損傷后凝血因子的合成也受損。機(jī)體休克后微循環(huán)發(fā)生障礙,組織灌注不足導(dǎo)致缺氧、酸中毒,再加上熱的直接細(xì)胞毒性作用均可導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷。內(nèi)皮細(xì)胞損傷后其本身的抗凝屏障功能被破壞,釋放炎性介質(zhì),內(nèi)皮下膠原組織暴露,以上均可促使凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)啟動(dòng),而熱刺激可使抗凝及纖溶功能受損,進(jìn)一步加重了血液的高凝狀態(tài)[15]。因此,干熱環(huán)境失血性休克發(fā)生后因凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)被激活,加之抗凝作用不足導(dǎo)致微循環(huán)水平大量微血栓形成,使本就處于低水平的凝血底物進(jìn)一步消耗,而肝臟又不能及時(shí)補(bǔ)充凝血因子,最終凝血功能因消耗性低凝處于DIC階段。微循環(huán)中大量血栓形成,使原有的器官灌注不足加重,最終導(dǎo)致多功能臟器衰竭。
干熱休克組和常溫休克組的TEG數(shù)據(jù)提示,所有的動(dòng)物創(chuàng)傷失血性休克初期血液呈高凝狀態(tài),但隨著休克時(shí)間的延續(xù),常溫休克組僅MA下降,其余參數(shù)恢復(fù)至實(shí)驗(yàn)前水平,提示創(chuàng)傷失血性休克打擊后,機(jī)體的凝血功能尚維持穩(wěn)態(tài);但隨著熱暴露時(shí)間的延長(zhǎng),在1 h,干熱休克組R和K延長(zhǎng),在3 h最長(zhǎng),α和MA減小,在3 h達(dá)最小值,提示相應(yīng)凝血底物的缺乏和嚴(yán)重低凝狀態(tài)。即機(jī)體在受熱刺激和創(chuàng)傷失血性休克同時(shí)打擊后,凝血狀態(tài)為:初期高凝,休克1 h即開始發(fā)生消耗性低凝。
本研究各組PT的變化均不明顯,組間比較也無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。目前已證實(shí)創(chuàng)傷后早期的凝血功能障礙是由組織損傷和組織低灌注共同作用的結(jié)果[6]。White等[16]和Martini等[17]建立的創(chuàng)傷失血性休克豬模型的PT和APTT監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)也未觀察到明顯變化,這與本研究結(jié)果相一致,且以豬為實(shí)驗(yàn)對(duì)象的TEG研究認(rèn)為豬較人類的凝血功能略強(qiáng)[18]。此外,PT主要反映外源性凝血途徑和共同通路中凝血因子的活性,其檢測(cè)所用標(biāo)本為血漿,去除了PLT在凝血過程中的作用,而凝血過程非常復(fù)雜且常處于動(dòng)態(tài)變化之中,所以可能由于上述原因?qū)е翽T這一臨床常用的凝血檢測(cè)項(xiàng)目未能在本實(shí)驗(yàn)中有明顯變化,提示傳統(tǒng)凝血功能檢測(cè)可能存在一定局限性。
綜上所述,本研究通過觀察干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克豬模型凝血功能變化,發(fā)現(xiàn)干熱環(huán)境可使創(chuàng)傷失血性休克疾病進(jìn)程加快。此外,干熱環(huán)境中發(fā)生創(chuàng)傷失血性休克后,在初期處于高凝狀態(tài),休克1 h即發(fā)生消耗性凝血病。同時(shí)發(fā)現(xiàn),粘彈性凝血試驗(yàn)對(duì)于干熱環(huán)境創(chuàng)傷失血性休克后凝血功能變化監(jiān)測(cè)有一定價(jià)值。
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(2017-03-14收稿 2017-06-15修回)
(本文編輯 羅發(fā)菊)
Changes in coagulation function following traumatic hemorrhagic shock in a porcine model in heated environment
DUAN Yue1,2, LI Xinyu2, LIU Jiangwei2, XING Yanchao2, SHEN Caifu1,2, ZHANG Limin1, and AN Zongren1,2. 1. School of Clinical Medicine, Medical College of Shihezi University, Xinjiang Uygur Autonomous Region, Shihezi 832002, China; 2. The Key Labortary of Special Environmental Medicine of Xinjiang, General Hospital of Xinjiang Military Region, Chinese People's Liberation Army, Urumuq 830000, China
LIU Jiangwei, E-mail: ljw273273@163.com
Objective The study objective was to compare the changes of blood coagulation following the onset of traumatic hemorrhagic shock in a porcine model in heated environment and normo-thermic environment, and offer valuable references for clinical treatment. Methods A sample of 40 male landrace pigs were randomly assigned to 4 groups: traumatic hemorrhagic shock in heated environment, non-shock operation in heated environment, traumatic hemorrhagic shock in normo-thermic environment and non-shock operation in normo-thermic environment. The pigs assigned to the heated environment groups were placed in the heated environment for 3 h prior to either the induction of traumatic shock or the non-shock operation. The pigs in normo-thermic environment groups were placed in a normal temperature environment. Animals in the non-shock operation groups underwent laparotomy without receiving trauma and blood loss. Lactate acid concentration (Lac), platelet (PLT), prothrombin time (PT), fibrinogen (Fbg), thrombelastography (TEG) and D-dimer were measured by taking blood samples before exposure to heat (Baseline), after 3 h of heat exposure, at the onset of shock (0 h), and then at 0.5 h,1 h, 2 h and 3 h intervals. A histopathological examination of a lung specimen was examined at the end of experiment. Results (1) At the end of the experiment, the mean arterial pressure (MAP) in the heated shock group was the lowest and Lac was the highest of all groups (P<0.01). (2) No significant changes in PT at each time point compared with corresponding baseline nor between the heated shock group and other three groups was observed. At the end of the experiment, the levels of fibrinogen in the heated shock group were the lowest andthe level of D-dimer was highest of all groups (P<0.01). (3) The data suggested that both the heated shock group and normo-thermic shock group were in hypercoagulable state at 0.5 h after shock. At the end of the experiment, the heated shock group showed hypocoagulable state, but the normo-thermic shock group only showed a decrease of maximal amplitude (MA). Conclusions (1) Traumatic hemorrhagic shock in a heated environment leads to more severe coagulation function disorder and higher magnitude of shock than in normo-thermic environment. The occurrence of traumatic hemorrhagic shock in the heated environment can lead to disseminated intravascular coagulation (DIC) stage 3 h after traumatic hemorrhagic shock. (2) TEG may be of value in the management of patients with traumatic hemorrhagic shock in heated environment.
heated environment; traumatic hemorrhagic shock; coagulation function; thrombelastography
Q494
10.13919/j.issn.2095-6274.2017.08.002
總后勤部面上基金項(xiàng)目(CLZ13J003)
1. 832000,新疆維吾爾自治區(qū)石河子大學(xué)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)院;2. 830000 烏魯木齊,新疆軍區(qū)總醫(yī)院新疆特殊環(huán)境醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
劉江偉,E-mail:ljw273273@163.com