丁文淞,屈啟才,李 鴻,楊 柳,陶建平,思永玉
(昆明醫(yī)科大學第二附屬醫(yī)院麻醉科,云南 昆明 650101)
本實驗選用健康雄性家兔,普通級,體重2 150~3 200 g(實驗動物由昆明醫(yī)科大學實驗動物學部提供)。本次實驗選取48 只家兔,隨機分為實驗對照組、生理鹽水組、乳酸林格組、醋酸林格組、羥乙基淀粉組以及琥珀酰明膠組,每組8 只。本研究通過昆明醫(yī)科大學實驗動物倫理委員會批準(kmmu2021473)。
1.2.1 實驗方法麻醉誘導采用25%烏拉坦3~4 mL/kg 于耳緣靜脈注射,待家兔不再掙扎及角膜反射、疼痛刺激消失后,用膠布固定頭皮針,以方便后續(xù)維持麻醉深度及補液。所有動物行頸部氣管切開輔助通氣,分離一側(cè)頸內(nèi)靜脈以及頸總動脈。頸內(nèi)靜脈置入小兒4Fr 中心靜脈導管,頸總動脈置管并接動脈壓力傳感器后持續(xù)監(jiān)測平均動脈血壓(mean artery pressure,MAP)以及心率(heart rate,HR)。從正中切開動物腹部,暴露出腹腔,尋找一小段腸系膜輕柔拉出,置于微循環(huán)監(jiān)測儀腸系膜觀察窗上,調(diào)節(jié)顯微鏡圖像獲取最佳的腸系膜微血管。從頸動脈置管處緩慢放血至MAP 下降至術前基礎值的40%,維持休克狀態(tài)60 min 后即認為失血性休克兔模型建立成功。之后開始液體復蘇,實驗對照組僅泵入2 mL/(kg·h)的生理鹽水,休克后觀察90 min 則結(jié)束實驗。生理鹽水組、乳酸林格組及醋酸林格組則分別在30 min 內(nèi)經(jīng)靜脈勻速泵入3 倍放血量體積的液體。羥乙基淀粉組、琥珀酰明膠組則泵入同放血量等體積的對應液體。復蘇期間需保持全身肝素化,每隔1 h 注入1 mL 肝素鈉注射液維持抗凝。復蘇結(jié)束后,觀察1 h 即結(jié)束實驗,將實驗動物予空氣栓塞法處死。
1.2.2 腸系膜微循環(huán)的觀察指標實驗中兔腸系膜微循環(huán)的觀察及分析由同一研究人員完成。微循環(huán)觀測儀由成都泰盟軟件有限公司提供,分析由配套的BI-2000A+微循環(huán)觀測分析系統(tǒng)完成。每次觀察3 個不同視野,取平均值并記錄。通過分析灌注血管比例(proportion of perfused vessels,PPV)以及微血管流動指數(shù)(microvascular flow index,MFI)2 項指標對腸系膜微循環(huán)進行評價。灌注血管比例定義為:將顯微鏡下一視野內(nèi)的所有微血管分為有灌注(至少20 s 內(nèi)持續(xù)血流)、無灌注(至少20 s 內(nèi)無血流)或間歇性灌注(至少50%的時間內(nèi)無血流),其中有灌注的血管比上總血管數(shù)計算得出灌注血管比例。微血管流動指數(shù)定義為:一個視野內(nèi)的所有微血管根據(jù)流動的特征進行評分:無(0 分)、間歇(1 分)、緩慢(2 分)和正常(3 分),評分相加后取平均值得到微血管流動指數(shù)[6]。
1.2.3 炎性因子及乳酸含量測定兔腫瘤壞死因子-α 酶聯(lián)免疫分析試劑盒、兔白細胞介素1 酶聯(lián)免疫分析試劑盒以及乳酸含量試劑盒購買后均冷藏保存。保存于-80℃冰箱的血清實驗樣本常溫解凍后,利用ELISA 檢測血清中的炎性因子及乳酸。所有的操作嚴格按照試劑盒提供說明書進行,整個測定過程由同一研究人員完成。
觀察各組放血前(T0)、失血性休克時(T1)、液體復蘇開始時(T2)、液體復蘇完成時(T3)、實驗結(jié)束時(T4)各組的平均動脈壓(MAP)、心率(HR)、微循環(huán)灌注血管比例(PPV)和微血管血流指數(shù)(MFI);測定T0、T2、T4時刻腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1(IL-1)和乳酸(Lac)的含量;實驗結(jié)束后統(tǒng)計家兔的放血量、尿量和復蘇液體量。
采用SPSS 26.0 軟件進行數(shù)據(jù)分析,所有數(shù)據(jù)先用Shapiro-Wilk 檢驗正態(tài)性。計量資料用均數(shù)±標準差()表示,一般資料行單因素方差分析,多次觀察資料行重復測量的方差分析,多重比較采用Bonferroni 法。以P< 0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
各組家兔體重及放血量差異無統(tǒng)計學意義(P> 0.05);對照組的尿量少于其余各組,與其他各組比較差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05),見表1。
表1 體重、尿量、放血量體量比較()Tab.1 Comparison of weight,urine output,and blood letting volume()
表1 體重、尿量、放血量體量比較()Tab.1 Comparison of weight,urine output,and blood letting volume()
#P < 0.05。與對照組比較,*P < 0.05。
各時間點HR 組間及組內(nèi)比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P> 0.05)。組內(nèi)MAP 比較:T1與T0比較,差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05)。除對照組外,T3時刻與T2比較,差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05);生理鹽水組在T4時刻與T3比較,差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05)。組間MAP:組間比較,T3時刻,乳酸林格組與羥乙基淀粉組的MAP 差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05);T4時刻,實驗對照組與其他各組差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05),乳酸林格組、生理鹽水組與羥乙基淀粉組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見表2~表3。
表2 不同液體復蘇對HR 的影響(,n=8)Tab.2 Effects of different types of fluid resuscitation on HR(,n=8)
表2 不同液體復蘇對HR 的影響(,n=8)Tab.2 Effects of different types of fluid resuscitation on HR(,n=8)
表3 不同液體復蘇對MAP 的影響(,n=8)Tab.3 Effects of different types of fluid resuscitation on MAP(,n=8)
表3 不同液體復蘇對MAP 的影響(,n=8)Tab.3 Effects of different types of fluid resuscitation on MAP(,n=8)
#P < 0.05。與實驗對照組比較,*P < 0.05;與羥乙基淀粉組比較,▲P < 0.05;與T0比較,aP < 0.05;與T2比較,bP < 0.05;與T3比較,cP < 0.05。
2.3.1 不同液體復蘇對PPV 的影響組內(nèi)比較:T1時刻,各組失血性休克后PPV 較T0明顯下降,T1與T0比較差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05);T3時刻,各組液體復蘇后PPV 明顯升高,除對照組外,與T2時刻比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P< 0.05)。
首先,應用型民辦本科高校應聘請一些具有豐富教學經(jīng)驗的老教師,讓這些老教師對青年教師傳授經(jīng)驗,使其盡快成長。其次,應用型民辦本科高校應加強與相關企業(yè)的合作,培養(yǎng)學生的實踐能力。最后,應用型民辦本科高校應舉辦相關的專業(yè)報告會,可邀請企業(yè)優(yōu)秀人員到本校進行演講,這對開拓教師視野來說很有幫助。
組間比較:T4時刻膠體組PPV 水平高于晶體組,差異均有統(tǒng)計學意義(P< 0.05);各組與實驗對照組比較差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05),見表4。
表4 不同液體復蘇對PPV 的影響(,n=8)Tab.4 Effects of different types of fluid resuscitation on PPV(,n=8)
表4 不同液體復蘇對PPV 的影響(,n=8)Tab.4 Effects of different types of fluid resuscitation on PPV(,n=8)
#P < 0.05。與實驗對照組比較,*P < 0.05;與羥乙基淀粉組比較,▲P < 0.05;與琥珀酰明膠組比較,△P < 0.05;與T0比較,aP<0.05;與T2比較,bP < 0.05。
2.3.2 不同液體復蘇對MFI 的影響組內(nèi)比較:T1失血性休克后,各組MFI 分值明顯下降,與T0時刻比較,差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05);各種液體復蘇后T3時刻的MFI 值明顯升高,除實驗對照組外,各組與T2時刻比較,差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05);
組間比較:T4時刻除實驗對照組外,各組MFI 值較前均升高,與實驗對照組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05);膠體組評分高于晶體組,差異均有統(tǒng)計學意義(P< 0.05),見表5。
表5 不同液體復蘇對MFI 的影響(,n=8)Tab.5 Effects of different types of fluid resuscitation on MFI(,n=8)
表5 不同液體復蘇對MFI 的影響(,n=8)Tab.5 Effects of different types of fluid resuscitation on MFI(,n=8)
#P < 0.05。與實驗對照組比較,*P < 0.05;與羥乙基淀粉組比較,▲P < 0.05;與琥珀酰明膠組比較,△P < 0.05;與T0比較,aP <0.05;與T2比較,bP < 0.05。
2.4.1 不同液體復蘇對TNF-α 的影響組內(nèi)比較:休克30 min 后的T2時刻,各組的TNF-α 較前明顯升高,與T0比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。組間比較:各組在T0、T2、T4時刻比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P> 0.05),見表6。
表6 不同液體復蘇對TNF-α 的影響(,n=8)Tab.6 Effects of different types of fluid resuscitation on TNF-α(,n=8)
表6 不同液體復蘇對TNF-α 的影響(,n=8)Tab.6 Effects of different types of fluid resuscitation on TNF-α(,n=8)
與T0比較,aP < 0.05。
2.4.2 不同液體復蘇對IL-1 的影響各時刻組間和組內(nèi)比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P> 0.05),見表7。
表7 不同液體復蘇對IL-1 的影響(,n=8)Tab.7 Effects of different types of fluid resuscitation on IL-1(,n=8)
表7 不同液體復蘇對IL-1 的影響(,n=8)Tab.7 Effects of different types of fluid resuscitation on IL-1(,n=8)
組內(nèi)比較:各組T2時刻乳酸濃度較前明顯升高,與T1比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P< 0.05);T4時刻經(jīng)液體復蘇的組別乳酸含量較前下降,與T2時刻比較,差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05);T4時刻對照組乳酸較T2升高,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。組間比較:T4時刻,乳酸林格組、生理鹽水組與羥乙基淀粉組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),實驗對照組與經(jīng)液體復蘇組比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P< 0.05),見表8。
表8 不同液體復蘇對Lac 的影響(,n=8)Tab.8 Effects of different types of fluid resuscitation on Lac(,n=8)
表8 不同液體復蘇對Lac 的影響(,n=8)Tab.8 Effects of different types of fluid resuscitation on Lac(,n=8)
#P < 0.05。與實驗對照組比較,*P < 0.05;與羥乙基淀粉組比較,▲P < 0.05;與T0比較,aP < 0.05;與T2比較,bP <0.05。
在面對失血性休克的高發(fā)生率以及高致死率時,早期有效的復蘇策略可以為患者在止血措施實施之前爭取到更多的時間。液體復蘇的有效性已經(jīng)得到一致的肯定[7],早期液體的選擇或許能夠為失血性休克患者的預后帶來好處,臨床常用液體均能夠有效恢復宏觀血流動力學指標,但部分液體復蘇后微循環(huán)功能并不能有效恢復,微循環(huán)功繼續(xù)惡化可導致氧化應激、促炎細胞因子的釋放和內(nèi)皮完整性的破壞,繼而加重組織缺氧、炎癥反應以及凝血功能的紊亂,后期甚至導致全身炎癥反應綜合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS)及多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)等發(fā)生[4-5,8-9]。在失血性休克的復蘇液體中,晶體液以生理鹽水、乳酸林格和醋酸林格氏液,膠體液以羥乙基淀粉、琥珀酰明膠和白蛋白最為常用。但目前很多學者對不同類型、不同組合的復蘇液體對失血性休克微循環(huán)影響還存在分歧[2-5]。本研究采用從頸動脈置管處緩慢放血至MAP 下降至術前基礎值的40%為準,維持休克狀態(tài)60 min,成功復制了失血性休克兔模型,并使用臨床最為常用的液體復蘇,以此全面觀察不同液體早期復蘇對失血性休克后微循環(huán)功能以及炎性因子水平的改善情況。
在宏觀血流動力學方面,本次試驗結(jié)果顯示,液體復蘇開始時(T2)各組的MAP 較前略有上升,考慮與機體代償反應有關,休克后靜脈回流的減少以及動脈血壓的下降引起傳入動脈壓力感受器的沖動減少,進而交感神經(jīng)興奮性增加,兒茶酚胺等神經(jīng)遞質(zhì)增加,導致代償性的血管收縮,以此來保證重要臟器的血液灌注[7,10-11];液體復蘇完成后,除了實驗對照組,各組MAP 均有效升高,輸注羥乙基淀粉和琥珀酰明膠血壓升高最為明顯且維持時間較長,且均有了明顯的尿量。晶體液復蘇所需液體量遠多于膠體液,雖然晶體液對肝腎功能影響比較小,但是其維持效應短暫,僅有20%能夠停留在血管內(nèi),大量輸注不僅會造成凝血功能紊亂以及體溫降低,而且可能導致器官及組織水腫,加重病情[12]。有學者的臨床研究結(jié)果與本次實驗中輸注生理鹽水不能很好的維持MAP一致,晶體液復蘇量多,不能長時間維持血流動力學穩(wěn)定,并且過多的晶體液輸注還會導致肺水增多[13]。而膠體液的溶質(zhì)是大分子物質(zhì),不能自由通過大部分毛細血管而在血管內(nèi)產(chǎn)生較高的膠體滲透壓。因此,膠體液的優(yōu)點是維持血容量的效率高、持續(xù)的時間更長[14]。
失血性休克時,為保證重要臟器的血供,腹腔內(nèi)血流將會大大減少。本實驗將腸系膜微循環(huán)作為微循環(huán)的監(jiān)測靶點,同時參考大多學者對微循環(huán)的觀察方法,將微血管的流動的狀態(tài)分為:線流、線粒流、粒線流、粒流、粒緩流、粒擺流和停滯[15]。本次實驗各組在放血前PPV 和MFI均在較高水平,但血管灌注比例均未達到100%及微血管流動評分不及3 分,考慮與手術過程中的牽拉有關。出現(xiàn)失血性休克時,PPV 與MFI 數(shù)值顯著下降,鏡下可見微血管流速明顯變慢,部分血管可以看到一顆顆的紅細胞通過血管,有的甚至停止,流態(tài)大致為粒流、粒緩流、粒擺流甚至停滯;復蘇開始時,PPV 與MFI 數(shù)值與休克時相似,鏡下可見有部分小血管已經(jīng)完全停滯,并且長出透明狀的血栓;復蘇完成時,各組PPV 及MFI 數(shù)值顯著升高,從鏡下可以看到微血管的流態(tài)明顯好轉(zhuǎn),多數(shù)呈線流、線粒流、粒線流;實驗結(jié)束時,生理鹽水、乳酸林格液及醋酸林格液PPV 較復蘇完成時下降,羥乙基淀粉及琥珀酰明膠PPV 較前稍升高,與3 種晶體液比較,差異有統(tǒng)計學意義(P< 0.05),說明2 種膠體用于失血性休克復蘇時微循環(huán)可以有很大的改善,這與筆者早期對失血性休克狗液體復蘇后微循環(huán)變化的研究結(jié)果一致[1]。筆者還使用乳酸來評估液體復蘇后組織灌注恢復的的情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)未經(jīng)液體復蘇的對照組乳酸含量較休克時明顯升高,達到(10.63±1.06)mmol/L,而液體復蘇組均明顯下降,其中羥乙基淀粉液復蘇后乳酸值最低,僅為(3.22±1.02)mmol/L,說明失血性休克時使用羥乙基淀粉液復蘇微循環(huán)的改善最明顯(P< 0.05)。Komori 等[16]研究了晶體液和膠體液對失血性休克兔微循環(huán)、中心靜脈氧飽和度、中心靜脈-動脈二氧化碳間隙的影響,也發(fā)現(xiàn)經(jīng)液體復蘇后,羥乙基淀粉組的乳酸水平比乳酸林格組下降更明顯(1.9±0.7)mmol/L,這也和筆者的研究結(jié)果一致。
大量失血時機體炎癥反應加重,促炎因子大量釋放,當促炎因子與抗炎因子失衡后將導致炎性因子的瀑布式釋放,導致SIRS 發(fā)生。機體炎癥反應的嚴重程度與血液中的TNF-α、IL-1 以及白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)的濃度相關,這些因子可以作為評價失血性休克后炎癥反應嚴重程度的血清標志物[17]。炎性因子水平不僅反應失血性休克的嚴重程度,炎性因子的下降還能夠改善失血性休克的預后。有研究用新鮮全血,羥乙基淀粉130/0.4、4%琥珀酰明膠或80 mL/kg 等滲晶體對失血性休克犬進行復蘇后,發(fā)現(xiàn)炎性因子會有所下降[18]。但本次實驗炎性因子從放血前開始到失血性休克造模觀察1 h 之后,各組的TNF-α 及IL-1 均明顯升高,待不同液體復蘇完成后繼續(xù)觀察1 h,TNF-α 及IL-1 總體還是較復蘇之前升高??赡茉驗橛^察時間較短有關。失血性休克后以及液體復蘇后觀察時間應該適當?shù)难娱L,并且測量炎性因子的次數(shù)應該增加,觀察更多時間點炎性因子的變化情況。
本次研究存在一些局限性:(1)因未在市場上找到兔血白蛋白,故本研究未做白蛋白復蘇的研究;(2)歐洲近10 a 來在臨床中并未把羥乙基淀粉用于休克患者的使用,故羥乙基淀粉的研究臨床意義有限;(3)對復蘇后的觀察時間較短,本次實驗僅觀察到復蘇后1 h,炎性因子或許在這個階段還在繼續(xù)釋放,因此未觀察到陽性結(jié)果;(4)本次實驗樣本量偏少,但實驗做了對照,數(shù)據(jù)真實,得出的結(jié)論可靠。
綜上所述,羥乙基淀粉液和琥珀酰明膠液可以改善失血性休克兔的微循環(huán),但不能改善失血性休克兔的炎性因子水平。