不同液體復蘇對創(chuàng)傷伴失血性休克兔肺損傷的影響及機制

張 霞，曹惠鵑，周 錦

0 引言

長骨骨折是創(chuàng)傷后全身并發(fā)癥和死亡的獨立危險因素[1]，嚴重多發(fā)骨折常伴有失血性休克，創(chuàng)傷后大量失血所造成的低血容量性休克，仍是目前嚴重創(chuàng)傷患者早期死亡的重要原因[2]。機體受到骨折伴休克等急性嚴重創(chuàng)傷后，肺是受累的首要器官[3]，可進展為急性呼吸窘迫綜合征甚至多器官功能障礙，病死率可達40%以上[4]。對創(chuàng)傷伴失血性休克的處理核心是盡早去除休克的病因，同時控制出血，并采取有效的液體復蘇措施改善肺功能。目前，損傷控制性復蘇策略廣泛應用于戰(zhàn)創(chuàng)傷救治[5]，包括容許性低血壓、止血性復蘇以及損傷控制性手術。容許性低血壓既能維持終末器官的灌注，又可避免出血加重而導致血容量的嚴重不足[6]。止血性復蘇優(yōu)先補充凝血因子，而創(chuàng)傷失血性休克患者并不一定能及時應用血制品。因此，本實驗擬通過建立創(chuàng)傷伴失血性休克致兔急性肺損傷模型，比較醋酸林格液和成分比輸血對模型兔肺損傷的影響，探討其可能機制，為臨床治療嚴重創(chuàng)傷選擇合適的液體復蘇提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 健康雄性新西蘭大白兔，8～10周齡，由北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院醫(yī)學動物實驗中心提供。實驗動物分籠飼養(yǎng)于溫度控制(22 ℃)的環(huán)境下，12 h明/暗循環(huán)，適應環(huán)境期間新西蘭大白兔可自由飲水和飲食。

1.1.2 主要試劑 醋酸鈉林格氏液(批號：S1211018，購自上海百特醫(yī)療用品有限公司)，免疫組化試劑盒(購自美國R&D公司)。

1.1.3 主要儀器及設備 小動物呼吸機RWD407(深圳科威醫(yī)療器械公司)，多參數(shù)心電監(jiān)護儀CMS7000(美國愛德華公司)。

1.2 方法

1.2.1 動物模型制作 參照文獻[7]制備股骨干骨折模型，骨折后30 min骨折端的出血基本穩(wěn)定，每組動物均再以改良容量控制法[8]制備失血性休克模型，放出的血液以采血袋收集，3 000 r/min轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)10 min后采集成分血，待復蘇時使用。骨折伴失血性休克模型制備成功且維持1 h。

1.2.2 實驗設計及分組 30只健康雄性新西蘭大白兔用隨機數(shù)字表法隨機分為3組(10只/組)：對照組(C組)、醋酸林格組(AR組)、成分比輸血組(CR組)。復蘇時C組不予救治；AR組輸注醋酸林格氏液，CR組采取成分比輸血，按血漿與PRBC 1∶1的比例給予血制品；維持收縮壓90 mmHg(平均動脈壓50 mmHg)左右，脈壓≥30 mmHg，尿量≥0.5 ml/(kg·h)。

1.2.3 標本取材 復蘇6 h后處死實驗動物，結扎右肺門，右肺泡灌洗5次并收集灌洗液，用于中性粒細胞計數(shù)；取左下肺稱濕重，在80 ℃的烤箱中放置20 h至恒重后稱干重；取左上肺組織，多聚甲醛溶液固定，用于光鏡觀察形態(tài)學變化及免疫組化檢測。

2 結果

2.1 支氣管肺泡灌洗液(BALF)中性粒細胞計數(shù)、肺濕干重比(W/D)比較 與C組比較，AR、CR組BALF中性粒細胞計數(shù)、W/D均降低(P<0.05)；與AR組比較，CR組BALF中性粒細胞計數(shù)、W/D均降低(P<0.05)。見表1。

2.2 肺組織光鏡結果 C組肺泡壁結構破壞，伴肺不張，肺泡間隙增寬，肺泡內(nèi)大量炎性細胞浸潤；AR組肺泡壁出現(xiàn)水腫，肺泡間隙增寬，肺泡內(nèi)有炎性細胞浸潤；CR組肺泡壁僅輕度水腫，肺泡間隙略增寬，少量炎性細胞浸潤。見圖1。

圖1 各組肺組織病理學改變(HE，200×)

2.3 免疫組化檢測AQP1、AQP5表達 與C組比較，AR組AQP1表達上調(diào)(P<0.05)，CR組AQP1、AQP5表達上調(diào)(P<0.05)；與AR組比較，CR組AQP1、AQP5表達上調(diào)(P<0.05)。見表1。AQP1、AQP5免疫組化染色定位見圖2、圖3。C組AQP1、AQP5呈弱陽性表達，其中AQP1主要在肺血管內(nèi)皮，AQP5主要在肺泡上皮，染色均較淺；AR組AQP1呈棕黃色陽性表達，AQP5呈弱陽性表達，染色較淺；CR組AQP1、AQP5呈棕黃色強陽性表達。

圖2 各組肺組織AQP1免疫組化陽性表達水平(SABC，100×)

圖3 各組肺組織AQP5免疫組化陽性表達水平(SABC，100×)

表1 三組實驗動物肺損傷指標的比較(n=10)

3 討論

創(chuàng)傷伴失血性休克早期常誘發(fā)急性肺損傷，造成進行性低氧血癥和呼吸窘迫。在行手術前的早期救治中，及時且有效的液體復蘇是非常重要的，可減輕肺損傷，改善氧合功能，保護重要臟器功能。

本研究根據(jù)損傷控制性復蘇的要求，對2種不同復蘇液晶體液和成分比輸血進行比較，討論不同液體治療對創(chuàng)傷伴失血性休克后肺損傷的影響及可能機制。目前臨床上復蘇液常用氯化鈉和乳酸鈉林格液，研究表明，氯化鈉過量的輸注有引起高氯性代謝性酸中毒風險，而乳酸鈉林格液的大量輸入可引起血乳酸水平升高[9]。醋酸鈉林格液是一種等滲、含鈣的新型醋酸電解質(zhì)平衡液，是與血漿的pH值相同且最接近細胞外液成分的液體，不會引起高氯性代謝性酸中毒及高乳酸血癥[9]。因此，本研究選擇醋酸林格液作為復蘇液。成分比輸血具有高純度及濃度、體積少、療效好和運輸方便等優(yōu)點，完全可以有效地替代全血。有研究表明，與全血相比，成分比輸血可減少手術總用血量，從而達到節(jié)約用血目的[2]。血漿與PRBC常用比例為1∶1或1∶2[10]，但大量研究證實，高比例血漿復蘇可以提高患者的生存率[11]，故本實驗采用按血漿與PRBC 1∶1的比例復蘇。

肺W/D比值可間接反映肺內(nèi)漏出的液體量,漏出的液體量越多，導致W/D比越高，可反映肺損傷的程度[12]。研究表明，急性肺損傷與中性粒細胞在肺泡內(nèi)大量聚集和肺內(nèi)炎癥相關聯(lián)[13]。急性肺損傷時，BALF中的中性粒細胞數(shù)亦反映肺損傷的程度[14]。本研究中，與C組比較，CR組、AR組復蘇后支氣管肺泡灌洗液中性粒細胞數(shù)及肺W/D明顯降低，病理學檢查同時也證實肺損傷減輕，且CR組較AR組效果更明顯，說明用此2種復蘇液復蘇，對雙側股骨干骨折休克肺具有一定的保護作用。

肺水清除的失衡是急性肺損傷重要的病理生理基礎，維持液體生成與清除的平衡是治療急性肺損傷的一個關鍵。水通道蛋白(AQPs)是一種可快速在水分子細胞內(nèi)外完成跨膜轉(zhuǎn)運的跨膜蛋白家族，對維持細胞內(nèi)外水的平衡起著重要作用。AQP1、AQP5是肺損傷重要的標志物，其表達在多種肺損傷后肺水腫的形成以及清除中起著重要的作用。AQP1主要位于肺血管的內(nèi)皮細胞，主要具有清除血管以及支氣管周圍組織水分的功能；AQP5主要位于肺泡上皮細胞膜，具有清除肺泡腔內(nèi)的水分的功能[15-16]。本研究結果表明，AR僅抑制AQP1下調(diào)，說明其能清除支氣管周圍水功能，但清除肺泡腔內(nèi)水功能不足；CR能抑制AQP1和AQP5下調(diào)，說明CR能有效地改善肺水轉(zhuǎn)運中形成的障礙，從而減輕肺水腫，改善肺功能。本實驗還同時觀察到AR組和CR組肺損傷指標和肺組織病理結果的改善。股骨干骨折伴失血性休克導致肺損傷，通過用醋酸林格液和成分比輸血行液體復蘇增加組織灌注，可在一定程度上改善肺水清除能力，提高肺順應性和減少肺損傷。

綜上所述，雙側股骨干骨折伴失血性休克誘發(fā)兔肺損傷時，肺組織含水量增高、中性粒細胞計數(shù)增加，組織結構嚴重破壞，給予成分比輸血較醋酸林格液復蘇能更有效地減輕肺損傷，可能通過上調(diào)AQP1、AQP5的表達，改善肺上皮細胞通透性，有助于肺間質(zhì)及肺泡的水分吸收，從而減輕創(chuàng)傷伴失血性休克造成的肺損傷。