賈曉川 顏繼英 李毅 劉振武

鎖骨下動(dòng)脈損傷在臨床工作中并不少見(jiàn)，而且近年來(lái)有逐漸上升的趨勢(shì)。致傷原因多為車禍傷、機(jī)器擠壓、槍擊或銳器傷所致，且多為多發(fā)傷，可能合并失血性休克、血?dú)庑?、顱腦損傷、肩部骨折等[1,2]。在救治早期，臨床處理的重點(diǎn)為救治失血性休克、顱腦損傷等危及生命的病癥和修復(fù)肢體血管的保存肢體，往往忽視了對(duì)臂叢損傷的早期診斷及處理。鎖骨下動(dòng)脈損傷后，上肢可通過(guò)側(cè)支循環(huán)代償來(lái)獲得部分血液供給，雖然一般不會(huì)造成上肢壞死，但由于供血不足，上肢呈不全缺血的表現(xiàn):(1)動(dòng)脈搏動(dòng)減弱或消失;(2)遠(yuǎn)端肢體疼痛；(3)皮膚蒼白青紫，皮溫降低;(4)感覺(jué)麻木;(5)肌肉麻痹。隨著缺血時(shí)間的延長(zhǎng)，肌肉可逐漸出現(xiàn)纖維化，常可表現(xiàn)為前臂皮溫降低、肌力下降[3]、耐力減弱，進(jìn)而產(chǎn)生肌肉部分壞死、漸進(jìn)性纖維化等[4]。上肢神經(jīng)也逐漸呈現(xiàn)缺血變性的表現(xiàn)，造成肢體遺留嚴(yán)重的功能障礙。本研究根據(jù)大鼠與人上肢神經(jīng)、血管結(jié)構(gòu)的相似性，通過(guò)建立不同時(shí)間下大鼠鎖骨下動(dòng)脈損傷的動(dòng)物模型，觀察鎖骨下動(dòng)脈損傷后臂叢神經(jīng)損傷電生理改變，希望能夠?yàn)榕R床醫(yī)生治療血管高位損傷及神經(jīng)慢性缺血變性性疾病提供有力的理論支持。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物模型及分組 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為健康(SD)大鼠，清潔級(jí)，體重250～300 g。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)動(dòng)物處置符合2006年科學(xué)技術(shù)部發(fā)布的《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的指導(dǎo)性意見(jiàn)》。隨機(jī)分為2組，每組50只。所有大鼠均按35 ml/kg水合氯醛腹腔麻醉，麻醉滿意后，將大鼠固定于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，頸肩部備皮，碘伏消毒。對(duì)照組大鼠于鎖骨下行長(zhǎng)約1 cm切口，暴露并切斷胸大肌、胸小肌，顯露臂叢神經(jīng)及鎖骨下動(dòng)脈，顯微鏡下分離鎖骨下動(dòng)脈，注意保護(hù)臂叢神經(jīng)，將鎖骨向上牽拉顯露鎖骨下動(dòng)脈第2、3段交界處，于該段鎖骨下動(dòng)脈和臂叢神經(jīng)之間放置血管夾，但不阻斷動(dòng)脈，保持動(dòng)脈血流量在正常范圍。逐層縫合胸大肌及皮膚。實(shí)驗(yàn)組基本操作同對(duì)照組。但是血管夾完全夾閉鎖骨下動(dòng)脈，阻斷鎖骨下動(dòng)脈血流，分別于第1小時(shí)、3小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、30小時(shí)分5個(gè)時(shí)段隨機(jī)抽取10只實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，進(jìn)行電生理檢查，處死后取材神經(jīng)組織固定后行組織學(xué)檢查。

1.2 主要儀器 Viking Quest肌電儀(丹麥Dantec公司)，手術(shù)顯微鏡(德國(guó)麥迪塞姆儀器公司)，光學(xué)顯微鏡(日本OLYMPUS)。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)

1.3.1 神經(jīng)電生理測(cè)量：分別于阻斷鎖骨下動(dòng)脈血流第1小時(shí)、3小時(shí)、6小時(shí)、12小時(shí)、30小時(shí)分5個(gè)時(shí)段，再次麻醉后打開(kāi)傷口，暴露臂叢神經(jīng)及血管，游離正中神經(jīng)約2 cm，用Viking Quest肌電儀檢測(cè)正中神經(jīng)神經(jīng)干潛伏期、振幅。本實(shí)驗(yàn)標(biāo)本取材長(zhǎng)度有限，刺激電極和接受電極相距較近，易受到容積導(dǎo)電的影響，若測(cè)定傳導(dǎo)速度誤差較大，故采用潛伏期和最大運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位兩項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)神經(jīng)再生。潛伏期的測(cè)定避免了測(cè)量表面距離的誤差，而振幅的檢測(cè)能反映出傳導(dǎo)興奮的軸突數(shù)量。

1.3.2 光鏡檢查：于前臂中遠(yuǎn)端取正中神經(jīng)制作標(biāo)本。采用1%鋨酸、4%多聚甲醛液固定后包埋，超薄切片機(jī)切片，厚4 μm，在40倍視野下觀察視野內(nèi)髓鞘的數(shù)目、著色深淺以及髓鞘的完整性。

1.3.3 肌肉Na+-K+-ATP酶活性測(cè)定：切取部分前臂屈肌，并剔除肌膜，冰凍保存。配置基質(zhì)液及顯色劑，按重量體積比制成10%的勻漿，再取一定量的10%的勻漿加9倍的0.9%氯化鈉溶液制成1%的組織勻漿，同時(shí)用考馬斯亮懶試劑測(cè)定組織蛋白。測(cè)定Na+-K+-ATP酶活性，Na+-K+-ATP酶活力=(測(cè)定管OD值-對(duì)照管OD值)/(標(biāo)準(zhǔn)管OD值-空白管OD值)×標(biāo)準(zhǔn)管濃度(0.02 μmol/ml)×6×7.8÷勻漿蛋白含量。

2 結(jié)果

2.1 潛伏期及最大運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位振幅 實(shí)驗(yàn)組不同時(shí)段正中神經(jīng)潛伏期較對(duì)照組均延長(zhǎng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)組缺血第6小時(shí)與第12小時(shí)、30小時(shí)組組間無(wú)明顯差異，其余組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)組振幅較對(duì)照組均降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，實(shí)驗(yàn)組不同時(shí)間兩兩比較，缺血第12小時(shí)組與缺血第30小時(shí)組組間無(wú)明顯差異，其余組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1、2。

表1 不同缺血時(shí)間潛伏期比較

注：與第1小時(shí)比較，*P<0.05；與第3小時(shí)比較，#P<0.05

表2 不同缺血時(shí)間最大運(yùn)動(dòng)誘發(fā)電位振幅比較

注：與第1小時(shí)比較，*P<0.05；與第3小時(shí)比較，#P<0.05；與第6小時(shí)比較，△P<0.05

2.2 神經(jīng)組織學(xué)觀察 光鏡檢查：40倍光鏡下對(duì)每個(gè)標(biāo)本隨機(jī)攝取五個(gè)視野，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比，有髓神經(jīng)排列整齊，形態(tài)規(guī)則，髓鞘薄厚均勻，無(wú)水腫。實(shí)驗(yàn)組的有髓神經(jīng)數(shù)目與對(duì)照組相比，無(wú)明顯改變。見(jiàn)圖1。

2.3 肌肉Na+-K+-ATP酶活性測(cè)定 實(shí)驗(yàn)組不同時(shí)間肌肉組織Na+-K+-ATP酶活性較對(duì)照組明顯降低(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)組不同時(shí)間兩兩數(shù)據(jù)比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表3。

圖1 光鏡檢測(cè)有髓神經(jīng)排列整齊，形態(tài)規(guī)則，髓鞘薄厚均勻(HE×40)

表3 不同缺血時(shí)間Na+ -K+-ATP酶活性比較

注：與第1小時(shí)比較，*P<0.05；與第3小時(shí)比較，#P<0.05；與第6小時(shí)比較，△P<0.05；與第12小時(shí)比較，☆P<0.05

3 討論

鎖骨下動(dòng)脈有胸骨及鎖骨的保護(hù)，即使損傷，由于肩關(guān)節(jié)周圍具有豐富的血管網(wǎng)，患側(cè)肢體的血運(yùn)仍可通過(guò)側(cè)支循環(huán)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)代償，肢體仍可存活[5]，且因手術(shù)探查及修復(fù)存在相當(dāng)?shù)睦щy和風(fēng)險(xiǎn)，故臨床醫(yī)生對(duì)修復(fù)血管的必要性缺乏重視。然而鎖骨下動(dòng)脈損傷后局部血腫或繼發(fā)性出血也可導(dǎo)致胸廓出口處神經(jīng)受壓，繼發(fā)臂叢神經(jīng)損傷。在急診搶救過(guò)程中，由于經(jīng)驗(yàn)不足，可能會(huì)忽視了對(duì)鎖骨下動(dòng)脈及臂叢神經(jīng)損傷的早期診斷及處理，二期修復(fù)不僅增加了手術(shù)難度，而且失去了最佳治療時(shí)機(jī)[6]。后期手術(shù)行神經(jīng)松解效果差，故早期發(fā)現(xiàn)并處理鎖骨下動(dòng)脈的損傷尤為重要[7,8]。

根據(jù)動(dòng)脈供應(yīng)不同可將臂叢神經(jīng)椎管外區(qū)域分為3個(gè)區(qū)：Ⅰ區(qū)為經(jīng)由臂叢神經(jīng)根延伸至上、中、下干及其前后股區(qū)域。該區(qū)以椎動(dòng)脈及頸深動(dòng)脈供血為主，肋頸干及甲狀頸干也參與部分供血。椎動(dòng)脈供血以頸5～7根部為主，肋頸干、頸深動(dòng)脈的供血以C7～T1為主。Ⅱ區(qū)為股與束的大部分區(qū)域，該區(qū)供血以肩胛背動(dòng)脈分支及鎖骨下動(dòng)脈營(yíng)養(yǎng)支為主。Ⅲ區(qū)為束的小部分區(qū)域及終末支，該區(qū)供血以腋動(dòng)脈直接營(yíng)養(yǎng)支為主。胸肩峰動(dòng)脈、肩胛背動(dòng)脈及肩胛下動(dòng)脈等也參與供血。各個(gè)區(qū)域無(wú)嚴(yán)格界限，三個(gè)區(qū)域之間血供相互代償[9,10]。臂叢神經(jīng)[11]和鎖骨下動(dòng)靜脈在胸廓出口處解剖關(guān)系緊密，在行經(jīng)胸廓出口處經(jīng)過(guò)2個(gè)連續(xù)的狹窄通道，(1)斜角肌間隙，呈三角形結(jié)構(gòu)，前方為前斜角肌，后方為中斜角肌，下為第一肋骨；(2)肋鎖間隙，由鎖骨、肩胛骨和第一肋構(gòu)成，通過(guò)臂叢神經(jīng)、鎖骨下血管、淋巴管、胸大肌、胸小肌等。嚴(yán)重創(chuàng)傷致鎖骨、第一肋或肩胛骨骨折后，容易致鎖骨下血管損傷，血管破損后出血量大，使胸廓出口內(nèi)容物增加，容積相對(duì)減少，壓迫臂叢神經(jīng)，可繼發(fā)臂叢神經(jīng)損傷。本實(shí)驗(yàn)依據(jù)大鼠與人體解剖的相似性，以血管夾阻斷右側(cè)鎖骨下動(dòng)脈第二段，出現(xiàn)肢體發(fā)涼，顏色蒼白，紅白反應(yīng)遲緩等缺血的表現(xiàn)，但肢體未發(fā)生壞死。肌電圖證實(shí)神經(jīng)傳導(dǎo)受到抑制[12,13]，證明該段血管損傷可造成肢體不完全缺血。但本實(shí)驗(yàn)研究的是短時(shí)間內(nèi)缺血對(duì)大鼠臂叢神經(jīng)電生理影響的變化，今后可設(shè)計(jì)長(zhǎng)時(shí)間缺血對(duì)臂叢神經(jīng)電生理的影響。

周圍神經(jīng)缺血將導(dǎo)致神經(jīng)發(fā)生退行性改變。神經(jīng)干對(duì)缺血的反應(yīng)靈敏，短時(shí)間即可出現(xiàn)神經(jīng)傳導(dǎo)功能障礙，神經(jīng)所支配的肢體末端感覺(jué)減退、肌力減弱。Guve等[14]報(bào)道了SD大鼠的神經(jīng)傳導(dǎo)功能變化：阻斷血流30s即有傳導(dǎo)速度減慢，缺血1 h后再灌注的復(fù)合肌肉動(dòng)作電位的波幅迅速恢復(fù)，缺血第3小時(shí)再灌注時(shí)復(fù)合肌肉動(dòng)作電位的波幅異常持續(xù)存在。周圍神經(jīng)缺血可導(dǎo)致其相關(guān)神經(jīng)元胞體逆行性變性甚至死亡，其病理組織學(xué)檢查表現(xiàn)為線粒體腫脹、高爾基復(fù)合體擴(kuò)張、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脫顆粒、變性嚴(yán)重的細(xì)胞體積縮小、核膜溶解瀕于死亡。有研究表明：神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)神經(jīng)纖維的生長(zhǎng)、發(fā)育、再生和神經(jīng)元胞體功能的維持有重要的調(diào)控作用[15]。這些營(yíng)養(yǎng)因子通過(guò)逆向軸漿運(yùn)輸至胞體發(fā)揮其生物學(xué)效應(yīng)，所以神經(jīng)纖維受損后所發(fā)生的逆行性胞體變性是由神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子供給障礙導(dǎo)致。當(dāng)神經(jīng)的血液供應(yīng)被阻斷后，神經(jīng)纖維能量供應(yīng)不足，神經(jīng)纖維軸漿運(yùn)輸速度減慢、停止，造成軸索維持和再生的物質(zhì)來(lái)源中斷[16]。在本實(shí)驗(yàn)中，上肢缺血第1小時(shí)，正中神經(jīng)潛伏期延長(zhǎng)，波幅降低，傳導(dǎo)速度減慢。隨著缺血時(shí)間的延長(zhǎng)，神經(jīng)傳導(dǎo)速度繼續(xù)降低。但缺血一段時(shí)間后，神經(jīng)傳導(dǎo)速度維持在一個(gè)較低的水平，說(shuō)明神經(jīng)對(duì)缺血有一定的耐受性。本實(shí)驗(yàn)缺血第12小時(shí)組與缺血第30小時(shí)組神經(jīng)潛伏期與波幅雖較對(duì)照組降低，證實(shí)缺血第12小時(shí)、第30小時(shí)有顯著性差異。但缺血第12小時(shí)組與第30小組2組組間比較無(wú)顯著性差異。本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)主要研究短時(shí)間的缺血對(duì)臂叢神經(jīng)的影響，未研究長(zhǎng)時(shí)間缺血對(duì)臂叢神經(jīng)影響的變化。由于觀察時(shí)間較短，本試驗(yàn)中缺血后短時(shí)間內(nèi)神經(jīng)組織學(xué)觀察無(wú)明顯變化。

缺血對(duì)骨骼肌的影響：周圍神經(jīng)缺血損傷后，骨骼肌失去神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子及廢用而逐漸發(fā)生萎縮，肌肉的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化以及新陳代謝等方面也隨之發(fā)生改變。臂叢神經(jīng)損傷位置較高，到靶肌肉的距離較長(zhǎng)，且神經(jīng)再生速度緩慢，靶肌肉長(zhǎng)時(shí)間得不到有效的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)和支配，將發(fā)生不可逆的結(jié)構(gòu)改變和功能障礙，如肌肉萎縮和纖維化、運(yùn)動(dòng)終板變性甚至消失等。缺血可加速失神經(jīng)支配骨骼肌肌細(xì)胞線粒體、肌質(zhì)網(wǎng)及細(xì)胞核的退變，骨骼肌由于缺血缺氧，細(xì)胞膜和線粒體功能障礙，使能量代謝失調(diào)，ATP生成不足，依賴于ATP供能的Na+-K+-ATP及Ca2+-ATP酶活性下降,能加速失神經(jīng)支配肌肉萎縮的進(jìn)程；而肌肉組織缺血缺氧，成纖維細(xì)胞和膠原纖維增生明顯，阻礙再生神經(jīng)重新支配骨骼肌，使神經(jīng)無(wú)法與變細(xì)的骨骼肌纖維接觸，不利于骨骼肌獲得神經(jīng)再支配后的功能恢復(fù)[17,18]。本實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)組骨骼肌Na+-K+-ATP酶活性較對(duì)照組降低，有顯著性差異。證實(shí)肢體缺血后，可導(dǎo)致線粒體功能障礙，ATP生成不足，使依賴于ATP供能的Na+-K+-ATP酶活性下降。

本實(shí)驗(yàn)中鎖骨下動(dòng)脈損傷后，大鼠患肢未發(fā)生壞死，但患肢皮溫低，紅白反應(yīng)遲緩，證明鎖骨下動(dòng)脈損傷后，肩關(guān)節(jié)網(wǎng)等側(cè)支循環(huán)不能為上肢提供足夠的供血，肢體呈現(xiàn)不完全缺血的表現(xiàn)。鎖骨下動(dòng)脈損傷后，神經(jīng)潛伏期延長(zhǎng)，波幅降低，肌肉Na+-K+-ATP酶活性減低，證明鎖骨下動(dòng)脈損傷可導(dǎo)致臂叢神經(jīng)缺血，影響神經(jīng)傳導(dǎo)功能，但隨著缺血的時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，神經(jīng)傳導(dǎo)速度不會(huì)進(jìn)一步減慢，說(shuō)明神經(jīng)對(duì)缺血有一定的耐受性。對(duì)于血管高位損傷，不應(yīng)以肢體遠(yuǎn)端能否成活為標(biāo)準(zhǔn)，提倡應(yīng)早期修復(fù)修復(fù)損傷血管，恢復(fù)患肢血供，有利于患肢的功能恢復(fù)[19]。