攜氧抗休克液對清醒大鼠重度失血性休克中血乳酸和堿剩余變化的影響

張　艷,馬　濤,楊成民

(1.濰坊護理職業(yè)學(xué)院生理學(xué)教研室,山東 青州　262500；2.天津昂賽細胞基因工程有限公司，

天津　300457；3.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院輸血研究所，四川 成都　610052)

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攜氧抗休克液對清醒大鼠重度失血性休克中血乳酸和堿剩余變化的影響

張艷1,馬濤2,楊成民3

(1.濰坊護理職業(yè)學(xué)院生理學(xué)教研室,山東 青州262500；2.天津昂賽細胞基因工程有限公司，

天津300457；3.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院輸血研究所，四川 成都610052)

摘要：目的 觀察攜氧抗休克液對清醒大鼠重度失血性休克復(fù)蘇過程中血乳酸和剩余堿變化的影響，以評估其對失血性休克復(fù)蘇的作用。 方法24只SD大鼠在清醒狀態(tài)下經(jīng)股動脈釋放其全身總血量的65%，制作重度失血性休克模型，隨機分為3組，每組8只，即生理鹽水(NS)組、萬汶組(羥乙基淀粉130/0.4)和攜氧抗休克液組(萬汶+HBOCs)組。分別在休克前，休克末、復(fù)蘇后及復(fù)蘇后2 h，抽取血液進行血乳酸(LD)、剩余堿(BE)的測定。結(jié)果休克后，LD濃度明顯高于休克前(P<0.01)。復(fù)蘇后，三組大鼠LD均有所下降，攜氧抗休克液組下降最明顯，萬汶組次之，NS組最差，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);復(fù)蘇2 h后，三組大鼠LD均有所下降，攜氧抗休克液體組下降最明顯，基本恢復(fù)到休克前水平(P>0.05)；萬汶組次之，NS組最差，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論攜氧抗休克液體能明顯的降低重度失血性休克大鼠動脈血乳酸含量，改善堿剩余，減輕代謝性酸中毒，保護組織細胞，減少無氧代謝所造成的損傷。

關(guān)鍵詞：清醒大鼠；重度失血性休克；攜氧抗休克液；血乳酸鹽；堿剩余

Effect of oxygen-carrying shock resuscitation fluid on blood

失血性休克(Hemorrhagic Shock，HS)是臨床常見的危急重癥，常見于手術(shù)意外、嚴重創(chuàng)傷等引起失血[1]。有文獻報道，入院前約1/3的創(chuàng)傷患者死于失血性休克[2],24 h的死亡率達50%以上[3]。失血性休克時全身微循環(huán)流量急劇銳減、組織細胞普遍缺氧，乏氧代謝增加。血乳酸鹽(Lactic Acid ,LD)、堿剩余(Base excess ,BE)等指標可較好地反映機體氧供及酸中毒程度情況,是評價休克復(fù)蘇效果的重要指標。目前臨床常用的晶體液和膠體液,對嚴重休克并不能達到復(fù)蘇的目的,理想的休克復(fù)蘇液體除了具有快速補充血容量,增加組織灌流外,還應(yīng)具有攜氧功能[4-5]。萬汶溶液能夠改善血流動力學(xué)，擴充血容量，增強心肌收縮力，但無攜氧功能；而多項研究表明血紅蛋白載氧體(Hemoglobin-based oxygen carriers ,HBOCs)在擴充血容量的同時具有較紅細胞內(nèi)Hb更強的攜氧和釋氧能力，能提高血漿運氧能力,幫助送氧到微循環(huán)并較快的釋放氧到組織中，改善組織缺氧。本研究通過制作清醒大鼠重度失血性休克模型，將萬汶和HBOCs有效結(jié)合為攜氧抗休克液體，觀察其在重度失血性休克復(fù)蘇過程中對LD和BE的變化，以評價攜氧抗休克液體在失血性休克復(fù)蘇中的作用。

1材料和方法

1.1實驗動物及分組健康成年SD大鼠24只，體質(zhì)量(330±20)g, SPF/VAF級。購自天津?qū)嶒瀯游镏行?合格證：SCXK(津)2010-002)。在室溫22～25℃及恒定濕度條件下適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。隨機分為3組，NS組(n=8)、萬汶組(羥乙基淀粉130/0.4(n=8)和攜氧抗休克液體組(萬汶+HBOCs)組(n=8)。

1.2實驗試劑與儀器0.9%氯化鈉注射液、5%葡萄糖注射液均購自中國大冢制藥有限公司，6%羥乙基淀粉130/0.4氯化鈉注射液(商品名：萬汶)購自北京費森尤斯卡醫(yī)藥有限公司，血紅蛋白氧載體(HBOCs)由天津協(xié)和生物科技發(fā)展有限公司提供,配制方法參考文獻[6]。血清乳酸(LD)試劑盒購自南京建成生物工程研究所。超凈臺(蘇州凈化設(shè)備有限公司)，多道生理記錄儀(BIO-PAC MP150，美國)，T-500電子天平(常熟市雙杰測試儀器廠)，756PC紫外可見光分光光度計(上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司)。

1.3試驗方法

1.3.1清醒大鼠重度失血性休克模型的制作大鼠按照3 μL·g-1的10%水合氯醛進行腹腔注射麻醉，乙醇消毒腹股溝、背部皮膚剪毛備皮，直徑約1 cm，碘氟消毒，將PE50導(dǎo)管從背部皮下引至左側(cè)腹股溝皮下。行左側(cè)股動脈插管、結(jié)扎、固定。縫合外皮處敷用云南白藥止血。將背部縫合，固定導(dǎo)管。術(shù)后先用5%GS注射液(每只5 mL)，再用青霉素鈉抗感染治療，最后肝素封堵導(dǎo)管。插管術(shù)后恢復(fù)24 h，經(jīng)股動脈按體質(zhì)量的6.5%放其全身總血量的65%。放血過程分為兩個階段：第一階段放其全身血量的35%，停置10 min；再放其全身血量的30%，使大鼠平均動脈壓(MAP)達到(46±14)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，造成重度失血性休克。休克后，立即等量回輸各組樣品，分別觀察復(fù)蘇效果。

1.3.2檢測項目分別在休克前、休克后、復(fù)蘇后及復(fù)蘇后2 h，抽股動脈血進行血乳酸(LD)及堿剩余(BE)的測定。

1.4統(tǒng)計學(xué)分析數(shù)據(jù)均采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件處理。觀測資料主要為計量資料，以均數(shù)±標準差表示，均通過正態(tài)性檢驗。多組多時點資料的比較，為兩因素重復(fù)測量方差分析，對應(yīng)時點不同組間兩兩比較采用LSD-t檢驗，各組內(nèi)時點間比較采用配對t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1清醒大鼠重度失血性休克中血乳酸的變化整體分析(兩因素重復(fù)測量方差分析)為有顯著性差異(P<0.05)，故行兩兩比較，發(fā)現(xiàn)：失血休克后，各組大鼠LD值均較休克前顯著升高(P<0.01); 與休克后比較，復(fù)蘇后，攜氧抗休克液組和萬汶組大鼠LD明顯恢復(fù)，攜氧抗休克液組恢復(fù)更明顯(P<0.05)，而NS組變化不明顯(P<0.01)，與休克前比較，仍存在統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,P<0.01)；復(fù)蘇后2 h，攜氧抗休克液組和萬汶組大鼠LD繼續(xù)恢復(fù)，攜氧抗休克液組恢復(fù)更明顯(P<0.05)，基本達休克前水平(P>0.05)，NS 組無明顯恢復(fù)(P<0.01)；結(jié)果表明攜氧抗休克液能明顯恢復(fù)重度休克大鼠的LD水平，減輕酸中毒。見表1。

表1重度失血性休克大鼠復(fù)蘇中血乳酸

分組休克前休克后復(fù)蘇后復(fù)蘇后2hNS0.96±0.898.67±3.08**7.87±2.68**6.17±2.68**萬汶0.88±0.819.42±2.26**3.68±0.84*#1.87±0.64*#攜氧抗休克液0.97±0.739.45±2.6**1.56±0.72#△0.98±0.37△

注：與休克前比較，**P<0.01,*P<0.05; 與NS組比較，#P<0.01, 與萬汶組比較，△P<0.05。

2.2堿剩余的變化同前進行整體分析，結(jié)果有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。兩兩精細比較知：重度失血性休克后，各組大鼠的BE較休克前均明顯下降(P<0.01)；復(fù)蘇后，攜氧抗休克液組 和萬汶組BE均較休克后明顯恢復(fù)，但攜氧抗休克液組恢復(fù)更明顯(P<0.05)，NS組恢復(fù)不明顯(P<0.01)，與休克前比較仍存在統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.01，P<0.05);復(fù)蘇后2 h，攜氧抗休克液組和萬汶組BE繼續(xù)恢復(fù)，但攜氧抗休克液組恢復(fù)更明顯(P<0.05)，基本達休克前水平(P>0.05)，NS 組無明顯恢復(fù)(P<0.01);結(jié)果表明，攜氧抗休克液能明顯提高休克大鼠BE，減輕酸中毒。見表2。

表2　重度失血性休克大鼠復(fù)蘇中堿

注：與休克前比較，**P<0.01,*P<0.05；與NS組比較，#P<0.01, 與萬汶組比較，△P<0.05。

3討論

失血性休克時全身血流動力學(xué)降低，微循環(huán)血流明顯減少。休克時微循環(huán)各水平上氧供嚴重不足[7]，導(dǎo)致無氧代謝明顯增強，出現(xiàn)代謝性酸中毒。動脈血乳酸水平反映了機體組織缺氧的程度，剩余堿反映了全身組織的酸中毒情況，因此，可通過血清乳酸鹽及堿剩余的濃度來定量組織代謝紊亂[ 7-8]。研究表明單獨萬汶溶液能增加血容量，改善器官血流灌注，維持血壓長達 6 h，但并沒有補充可攜帶氧氣的紅細胞，不能根本解決組織供氧不足的問題。HBOCs是血紅蛋白類衍生物，具有高效運氧和釋氧的功能，胎盤血中的Hb比外周血中Hb的運氧能力更高，且比紅細胞更易通過血管，在一定程度上可以大大改善微循環(huán)灌注和緩解組織損傷程度。動物研究證明[9-10]，HBOCs是一種有效的低容量復(fù)蘇液，能提高微循環(huán)血流量，有效地穩(wěn)定組織氧合，改善無氧代謝，減少出血。

本實驗通過復(fù)制清醒大鼠重度失血性休克，將萬汶與HBOCs溶液結(jié)合為攜氧抗休克液體，于大鼠休克后進行復(fù)蘇，通過觀察動脈血中LD和BE的變化觀察與NS、萬汶溶液對休克大鼠的復(fù)蘇效果進行對比，從代謝方面對動物組織氧供狀況進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重度休克后，各組大鼠的血清LD均明顯升高，BE明顯降低，堿剩余負值增大，表明休克大鼠組織代謝嚴重缺氧，產(chǎn)生明顯的代謝性酸中毒。這與Maier等[7]的研究結(jié)果一致。究其原因：其一，重度失血性休克使紅細胞數(shù)量明顯減少，攜氧能力下降，而休克致微循環(huán)障礙，進一步加重組織缺氧。其二，休克過程中，血流減緩降低了肝、腎對乳酸鹽的清除[11]。其三，失血量大(達全身血容量的65%)，屬重度失血性休克，肝、腎缺血性損害致乳酸清除障礙，加重酸中毒[12]。復(fù)蘇后,攜氧抗休克液組和萬汶組可顯著提高休克大鼠的BE，降低動脈LD，與NS組比較有顯著差異(P<0.01)。但攜氧抗休克液組在糾正酸中毒、改善組織灌注方面優(yōu)于萬汶(P<0.05)；復(fù)蘇2 h后, 攜氧抗休克液組大鼠的LD和BE基本恢復(fù)到休克前的水平(P>0.05),萬汶組雖明顯恢復(fù)，但未達休克前水平，NS組變化不明顯，這表明具有攜氧抗休克液能明顯改善失血性休克時機體的組織氧供，減輕酸中毒。其可能機制：其一，休克時缺氧及炎性介質(zhì)可刺激血管緊張素Ⅱ產(chǎn)生，萬汶可有效抑制血管緊張素Ⅱ生成，避免微血管痙攣，增加血管內(nèi)滲透壓，使細胞水分進入血管間隙并獲得擴容；同時HBOCs平均直徑為紅細胞的百分之一，提高了Hb的在狹窄血管中的通過率，更易進入微血管,兩者結(jié)合擴容效果明顯；其二，HBOCs中的胎盤血Hb比外周血Hb具有更強的攜氧和釋氧能力，在抗休克液擴容的基礎(chǔ)上，既為微血管內(nèi)皮細胞供氧，又為其所支配的組織供氧，改善組織微血管灌注，改善組織缺氧，減輕酸中毒[13-14]；其三，休克后，組織內(nèi)血液建立側(cè)枝循環(huán)，輸入攜氧抗休克液后Hb進入微循環(huán)血液可直接增加血漿中攜氧劑的濃度，增加毛細血管的氧濃度，使更多的Hb可逆性的與氧結(jié)合或解離，從而通過血液循環(huán)靶向?qū)⒀鯕膺\送到缺氧部位[15]，改善組織代謝。

本實驗證明，應(yīng)用攜氧抗休克液復(fù)蘇可明顯改善因重度失血性休克造成的組織缺氧，減少乳酸生成，減輕酸中毒，保護組織細胞免受無氧代謝的損傷。攜氧抗休克液作為新型的復(fù)蘇液可能通過其特有優(yōu)勢靶向進入微循環(huán)，改善組織缺血缺氧，這對于治療和預(yù)防意外大失血及臨床缺血、缺氧性疾病提供了一個新的方向。

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lactate and base excess changes in severe hemorrhagic

shock of unrestrained conscious rats

ZHANG Yan1，MA Tao2，YANG Cheng-min3

(1.PhysiologyDepartment,WeifangNursingVocationalCollege,Qingzhou，Shandong262500,China;

2.NationalStemCellEngineeringResearchCenter,Tianjin300457,China;

3.InstituteofTransfusion,ChineseAcademyofMedicalSciences,Chengdu,Sichuan610052,China)

Abstract：ObjectiveTo investigate the effect of oxygen-carrying shock resuscitation fluid on blood lactate and base excess changes in unrestrained conscious rats with severe hemorrhagic shock(SHS), in order to assess its role in hemorrhagic shock resuscitation.Methods Twenty-four SD rats awake were released 65%of its total blood volume through the femoral artery for building SHS model in unrestrained conscious rats, which were randomized into 3 groups: NaCl (NS) group, 6%HES group and oxygen-carrying shock resuscitation fluid group. Lactic acid and base excess were detected before shock, at end stage of shock, at end stage of recovery and 2 hours after recovery. Results After shock, LD was significantly higher than before shock(P<0.01). After recovery, LD of the three groups of rats had declined, which declined most significantly in oxygen-carrying shock resuscitation fluid group, followed by HES group and NS group. The difference was statistically significant (P<0.01). Two hours after recovery, LD levels of oxygen-carrying shock resuscitation fluid group decreased most obviously, and recovered to the level before shock (P>0.05), and there was significant difference between the other two groups (P<0.05). Conclusion Oxygen-carrying shock resuscitation fluid can significantly reduce arterial blood LD in the SHS of rats, improve BE, reduce metabolic acidosis and protect tissue cells.

Key words：unrestrained conscious rats; severe hemorrhagic shock；oxygen-carrying shock resuscitation fluid；lactic acid；base excess

收稿日期：(2015-09-12，修回日期：2015-10-23)

doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2016.01.010