海水淹溺犬模型的建立及海水淹溺的病機(jī)研究

姜忠華，李 川，黎 濤，逄偉斌，苑同業(yè)，李偉華

海水淹溺犬模型的建立及海水淹溺的病機(jī)研究

姜忠華，李 川，黎 濤，逄偉斌，苑同業(yè)，李偉華

目的 建立犬海水淹溺動物模型，為探討海水淹溺救治工作奠定理論基礎(chǔ)。方法 將麻醉平穩(wěn)后的犬浸泡入4℃海水內(nèi)降溫，四肢末端及頭部露于水面以外，大約40 min后將犬撈出、拭干。頭部置高30°，由氣管插管灌入4℃海水8～10 ml/kg，大約1 min左右，犬出現(xiàn)呼吸急促，口鼻發(fā)紺，氣道流出白色或者少許血色泡沫液體，血氧飽和度（SaO2）明顯下降，提示海水淹溺模型建立成功。結(jié)果 犬浸泡40 min后肛溫明顯降低，達(dá)（26.00±0.50）℃，氣道灌入海水后，血PaO2降低至（6.34±1.37）kPa（1 kPa=7.5 mmHg），而血PaCO2升高至（7.56±1.19）kPa，與正常狀態(tài)犬對比均有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.01）；12條海水淹溺模型犬8條搶救成功，4條因呼吸衰竭死亡。結(jié)論 成功建立犬海水淹溺動物模型；海水淹溺引起低溫和窒息導(dǎo)致機(jī)體發(fā)生缺氧、高碳酸血癥和酸中毒。

海水；窒息；低氧血癥；高碳酸血癥；酸中毒

近幾年來，隨著海上作業(yè)日益增多，海水淹溺所致的人員傷亡越來越引起關(guān)注。本文探討了犬海水淹溺動物模型的建立，為開展海水淹溺復(fù)溫和心肺復(fù)蘇救治提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 健康雜種狗 （雌雄不限）12只，體重15～20 kg，均由筆者所在醫(yī)院實驗動物中心提供。

1.2 實驗儀器及材料 日本日立7600-020全自動生化分析儀，荷蘭PHILPS P50心電監(jiān)護(hù)儀，日本FUKUDA DENSHI FX-7202三道自動分析心電圖機(jī)，青島BC/BD-199SC海爾電冰柜，荷蘭Medtronic 10F股動、靜脈插管，上海水銀溫度計，徐州肝素鈉注射液（1.25萬U/支），福建氯胺酮注射液（0.1 g/支），西班牙丙泊芬（200 mg/支），山東羥乙基淀粉20氯化鈉注射液（500 ml/瓶），海水取自東經(jīng)120° 00'232，北緯35°00'339，含鹽量2.5%～3.0%。

1.3 犬海水淹溺瀕臨死亡實驗?zāi)Ｐ偷慕?/p>

1.3.1 動物麻醉 實驗室溫度調(diào)控在 （25.00± 1.00）℃。首先給予實驗犬肌肉注射氯胺酮注射液6～8 mg/kg誘導(dǎo)麻醉，然后將丙泊芬2～3 mg/kg及0.2 mg芬太尼加入500 ml液體靜脈滴注，犬全身麻醉后，行氣管插管，測量記錄肛溫、心率及氣道平均壓力（mean airway pressure，Pmean），獲取正常狀態(tài)數(shù)據(jù)。

1.3.2 低溫海水淹溺瀕臨死亡動物模型建立 將麻醉平穩(wěn)后的犬浸泡入4℃海水（盛冰柜內(nèi)）降溫，四肢末端及頭部露于水面以外，約40 min肛溫降至（26.00±0.50）℃，將犬撈出、拭干。頭部置高30°，由氣管插管灌入4℃海水8～10 ml/kg體重，大約1 min左右，犬出現(xiàn)呼吸急促，口鼻發(fā)紺，氣道流出白色或者血色泡沫，SaO2下降至（55.09±10.90）%，提示模型建立成功。隨后對實驗犬進(jìn)行復(fù)溫和心肺支持治療。

1.3.3 肺組織HE染色鏡檢 取死亡犬左右肺下葉各1塊組織，4%甲醛固定，HE染色，光鏡觀察。

1.4 血氣分析 分別于正常狀態(tài)和氣道注水后，自股動脈抽血送檢血氣，血氣標(biāo)本均采用體積比為1∶

1000肝素抗凝，儀器檢測溫度設(shè)定37℃。

1.5 統(tǒng)計學(xué)分析 實驗為自身配對設(shè)計，結(jié)果用均數(shù)標(biāo)準(zhǔn)差表示，數(shù)據(jù)顯著性分析采用t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1 犬低溫海水淹溺后肺的光鏡病理學(xué)改變 氣道有泡沫狀液體滲出，雙肺濕變，邊緣鈍，表面可見片狀暗紅色區(qū)域，分布不均，約占肺表面1/3～1/2；肺切面滲液，有泡沫液體滲出。HE染色：肺泡及間質(zhì)水腫、炎細(xì)胞浸潤，肺泡壁毛細(xì)血管擴(kuò)張充血，部分肺泡壁斷裂，散在出血斑點。

2.2 犬肛溫、心率、動脈血氣、氣道平均壓力的變化①隨犬浸泡于低溫海水和氣道注水，肛溫降低及心率下降（P<0.01）；②實驗犬經(jīng)低溫海水淹溺后氣道壓力顯著性升高（P<0.01）；③犬經(jīng)過低溫海水淹溺，呼吸功能顯著降低，動脈血氣分析突出表現(xiàn)為低氧血癥、高碳酸血癥和酸中毒（P<0.01）。見表1、2。

表1 12只犬制模前后肛溫、心率、氧飽和度及氣道平均壓力（±s）

表1 12只犬制模前后肛溫、心率、氧飽和度及氣道平均壓力（±s）

犬正常狀態(tài) 降溫及氣道注水后T（℃） 36.43±0.64 26.30±0.50*HR（次/min） 141.65±13.64 60.39±8.59*SaO2（%） 99.00±2.00 55.09±10.90*Pmean（cmH2O） 13.03±2.99 26.68±6.13*與正常狀態(tài)比較，*P<0.01

表2 12只犬制模前后動脈血氣及pH值（±s）

表2 12只犬制模前后動脈血氣及pH值（±s）

與正常狀態(tài)比較，*P<0.01（1 mmHg=0.133 kPa）

犬正常狀態(tài) 降溫及氣道注水后pH 7.35±0.03 7.11±0.08*PaO2（kPa） 12.75±4.16 6.34±1.37*PaCO2（kPa） 5.36±0.74 7.56±1.19*BEecf（mmol/L） 3.75±2.12 -6.86±2.65*SB（mmol/L） 26.56±3.07 13.75±2.97*AB（mmol/L） 24.33±2.65 12.66±3.47*

3 討 論

在低溫海水淹溺意外中，低溫和淹溺兩個因素共同損傷機(jī)體，引起復(fù)雜的病理生理改變和器官病理性損害。低溫海水淹溺致機(jī)體損傷、致死的主要病理生理機(jī)制在于[1，2]：①低溫致心搏停止或心室纖顫；②海水淹溺型肺水腫，肺泡內(nèi)及肺間質(zhì)水腫，導(dǎo)致肺通氣、換氣功能障礙，發(fā)生低氧血癥、酸中毒；③海水屬于高滲高堿性液體，引起機(jī)體高滲性脫水、嚴(yán)重的血流動力學(xué)及電解質(zhì)代謝紊亂。

近年來，國內(nèi)開始關(guān)注海水型肺水腫（pulmonary edema after seawater drowning，PE-SWD）及海水淹溺所致體溫過低癥的實驗研究及臨床基礎(chǔ)研究。畢建立等[3，4]比較了胸腔灌洗、腹腔灌洗和體外循環(huán)血液復(fù)溫三種方法的復(fù)溫效果，證明CPB血液復(fù)溫效果最好，報道應(yīng)用體外循環(huán)對低溫海水淹溺后體溫過低癥犬進(jìn)行復(fù)溫，取得較好治療效果。韓志海等[5，6]對PE-SWD家兔的通氣治療進(jìn)行了系列研究。他們認(rèn)為，低氧血癥和酸中毒是海水淹溺肺損傷的結(jié)果，也是加重海水淹溺后肺損傷的繼發(fā)性因素。本文結(jié)果顯示肺臟濕變，肺泡斷裂、出血等改變，同時動物肛溫、PaO2、PaCO2、BEecf、SB及AB明顯改變（P<0.01），較以往研究單純氣道注水窒息更為顯著[5，6]，說明海水淹溺后的主要搶救工作面對低溫、窒息缺氧和酸中毒，要爭分奪秒恢復(fù)體溫和窒息，以利于改善機(jī)體代謝和生存。

氣道平均壓是反映呼吸系統(tǒng)損傷的重要指標(biāo)之一，直接反映呼吸道阻力和胸肺順應(yīng)性[7]。氣道平均壓升高，說明有呼吸道梗阻，肺順應(yīng)性下降以及呼吸肌張力增加，氣道高壓還可致循環(huán)功能障礙，氣道壓力損傷等。本文結(jié)果顯示海水淹溺后犬氣道阻塞，肺臟濕變，順應(yīng)性下降，致氣道平均壓力顯著升高（P<0.01），提示溺水搶救過程中，及時控水改善氣道阻塞是首要解決的問題。

本研究建立了較為接近實際的海水淹溺動物模型，首先是低溫海水浸泡引起低溫，隨后氣道給予注海水導(dǎo)致窒息，模擬了臨床低溫海水淹溺的主要病理損傷，與既往的實驗?zāi)Ｐ陀袇^(qū)別[3，4，6，7]。但本研究僅僅是基于動物實驗研究，麻醉后再給予氣道注水，經(jīng)過搶救后，12條犬有8條生存下來，但實際的情況是在低溫海水環(huán)境中淹溺的生存可能性很小，搶救工作更為復(fù)雜和困難。因此，對低溫海水淹溺的救治有待于進(jìn)一步研究。

【參考文獻(xiàn)】

[1]韓志海，田 光，段蘊鈾.海水淹溺致急性肺損傷的研究進(jìn)展及展望[J].中華航海醫(yī)學(xué)與高氣壓醫(yī)學(xué)雜志，2006，13（6）:378-381.

[2]段蘊鈾，丁新民.淹溺的病理生理改變及救治現(xiàn)狀[J].中國綜合臨床，2005，21（7）:465-466.

[3]畢建立，江朝光，李佳春，等.體溫過低癥應(yīng)用體外循環(huán)復(fù)溫的實驗研究[J].中國體外循環(huán)雜志，2003，1（1）:22-23.

[4]畢建立，江朝光，李佳春，等.不同方法對海水浸泡性體溫過低癥犬的復(fù)溫效果[J].中國體外循環(huán)雜志，2003，2（1）:86-87.

[5]韓志海，段蘊鈾，王洪武.間歇正壓通氣治療兔海水淹溺型肺水腫[J].第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2003，24（2）:196-199.

[6]韓志海，段蘊鈾，王洪武，等.兩種機(jī)械通氣方式在兔海水型肺水腫中的應(yīng)用比較[J].海軍總醫(yī)院學(xué)報，2004，17（1）:1-6.

[7]古妙寧，肖金仿，黃毅然，等.海水直接肺損傷的犬模型研究[J].第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報，2003，23（3):201-205.

[2012-02-17收稿，2012-03-19修回]

[本文編輯：韓仲琪 王慶法]

A study on the model of drowning dogs caused by seawater:Model establishment and pathogenesis

JIANG Zhong-hua,LI Chuan,LI Tao,et al.Department of the Third Cadre Wards,the 401st Hospital of PLA, Qingdao,Shandong 266071,China

ObjectiveTo establish the model of the drowning dogs caused by seawater so as to provide theoreticalfoundation forthe rescue work.MethodsFirstly every dog anesthetied evenly was putinto hypothermic seawater,then dog was taken out of seawater and dried with wollen towel 40 minutes later and then 4℃ seawater 8-10 ml/kg was infused into bronchus;after one minute,the dog was short of breath and cyanosis of mouth and nose,white and little bloody fluid flew from trachea,blood SaO2declined remarkably,a drowning model of dog near death was built.ResultsThe anal temperature and the PaO2of dogs decreased remarkably, reached to(26.00±0.50)℃ and(6.34±1.37)kPa respectively,while the PaCO2got up remarkably to(7.56±1.19)kPa, all the three items above had remarkable differences compared with normal contrast status(P<0.01).Eight of all twelve dogs were rescued successfully within one hour.And the other four were died of respiratory failure.ConclusionA model of the near-drowning dogs caused by seawater was successfully established;the hypothermal seawater drowning can induce hypothermia and asphyxia,following that an anoxemia and hypercarbia as well as acidosis occur which directly induce body death.

Seawater;Asphyxia;Anoxemia;Hypercarbia;Acidosis

book=725,ebook=33

R-331:R129

A

青島市科技計劃項目基金資助課題（06-2-2-6-nsh）

266071山東青島，401醫(yī)院干部病房三科（姜忠華），胸外科（黎濤），麻醉科（逄偉斌），檢驗科（苑同業(yè)），普外科（李偉華）；266000山東青島，青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院胸外科（李川）