脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠急性期血流動力學(xué)及治療過程中心血管反應(yīng)性變化及其機(jī)制.pdf

1、隨著交通業(yè)、工礦業(yè)的發(fā)展，交通事故、高處墜落、重物砸傷等高能量致傷因素導(dǎo)致的脊髓損傷發(fā)病率逐年增高，并表現(xiàn)出多發(fā)傷發(fā)生率高、傷情復(fù)雜、傷情重、高死亡率及傷殘率等特點(diǎn)。經(jīng)過文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，關(guān)于“以脊柱脊髓損傷為主要創(chuàng)傷的嚴(yán)重多發(fā)傷”的研究報(bào)道很少，相關(guān)基礎(chǔ)研究缺乏。前期研究中，我們首次將此類型多發(fā)傷命名為“脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷”，并將其定義為：在嚴(yán)重多發(fā)性損傷中(按簡明損傷定級-損傷嚴(yán)重度評分(AIS-ISS)系統(tǒng)評分，ISS＞17分)，以

2、脊柱脊髓損傷為主，其AIS≥4分，ISS≥16分。同時發(fā)現(xiàn)，此類多發(fā)傷患者急性期常出現(xiàn)血流動力學(xué)紊亂，傷后急性期血流動力學(xué)的穩(wěn)定與否直接關(guān)系到救治成功率。但對于脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷傷后急性期血流動力學(xué)變化規(guī)律和特點(diǎn)尚不清楚。同時，為糾正此類創(chuàng)傷造成的休克，臨床一般性救治原則是補(bǔ)足血容量，盡早使用縮血管藥物。因而，此階段心血管對縮血管藥物的反應(yīng)性(簡稱心血管反應(yīng)性，cardiovascularreactivity)直接關(guān)乎救治結(jié)果，但其變

3、化規(guī)律亦未見相關(guān)研究報(bào)道。鑒于脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷發(fā)病率日漸增高，因此，積極開展脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷早期血流動力學(xué)變化病理生理學(xué)相關(guān)研究，改進(jìn)治療手段，對于改善預(yù)后，提高救治成功率，降低死亡率和傷殘率均具有重要意義。 主要方法：由于此類創(chuàng)傷病例收集難度大，同時患者入院時常因傷情重篤，為救治常施加各種干預(yù)因素，很難開展相關(guān)的采樣和藥物治療等臨床研究，因此，首先我們以高位脊髓損傷(C7-T1)、骨折(單側(cè)脛骨骨折)、失血為主要致傷因

4、子，建立了脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠模型；其次，在此模型基礎(chǔ)上，利用在體血流動力學(xué)檢測系統(tǒng)觀察了傷后急性期(傷后1-6h)血流動力學(xué)變化規(guī)律，并借助彩色微球技術(shù)，在微創(chuàng)條件下在體連續(xù)的觀察了各重要臟器器官血流量變化特點(diǎn)，同時利用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(ELISA)和放射免疫測定法(RIA)檢測了血中三種主要交感縮血管神經(jīng)遞質(zhì)(去甲腎上腺素、腎上腺素、神經(jīng)肽Y)變化；再次，為研究傷后心血管反應(yīng)性變化規(guī)律，我們在此模型上先通過檢測去甲腎上腺素(NE

5、)升壓反應(yīng)從而評價了心血管總反應(yīng)性變化特點(diǎn)，繼而以內(nèi)臟血管-腸系膜上動脈(SMA)為研究對象，利用微循環(huán)圖像計(jì)算機(jī)分析系統(tǒng)和離體血管環(huán)張力測定系統(tǒng)分別從在體和離體兩個方面測定了血管反應(yīng)性變化，并通過血流動力學(xué)檢測系統(tǒng)在體觀察了心臟反應(yīng)性變化。最后，為初步探討血流動力學(xué)及心臟反應(yīng)性變化機(jī)制，我們利用放射受體配基結(jié)合分析(RBA法)觀察了傷后急性期左心室心肌細(xì)胞膜NE主要作用受體α1-腎上腺素能受體(AR)、β-AR數(shù)量及其親和力變化，并借

6、助非標(biāo)記底物法和RIA研究了介導(dǎo)NE正性肌力作用、正性傳導(dǎo)作用、正性變時作用的主要信號通路-β-AR-腺苷酸環(huán)化酶(AC)系統(tǒng)變化。 主要結(jié)果：①我們建立的脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠模型在傷后急性期即可出現(xiàn)血流動力學(xué)紊亂、酸堿失衡、治療效果差等重癥休克表現(xiàn)，和單發(fā)傷對比存在多發(fā)傷相互加重效應(yīng)，符合此病早期臨床特征；②脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠平均動脈壓(MAP)在傷后1～6h，心率(HR)在傷后0、0.5、4、5、6h，左室收縮壓(

7、LVSP)在傷后3～6h，左心室內(nèi)壓最大變化速率(+dp/dtmax)、總外周血管阻力(TPR)、心輸出量(CO)在傷后0.5～6h顯著降低。上述指標(biāo)和其它組相比，差異均存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05或P＜0.01)；③脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠血清腎上腺素(EPI)濃度在傷后0.5、1、2、3、5h，NE濃度在傷后2、3、6h輕度高于傷前(P＜0.05)，神經(jīng)肽Y(NPY)濃度在傷后0.5～2h和5～6h呈小幅雙峰增長(和傷前比，P＜0.

8、05)；傷后各時間點(diǎn)血NE、EPI、NPY濃度均遠(yuǎn)低于創(chuàng)傷失血組大鼠(P＜0.01)；④脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠傷后各時間點(diǎn)各器官血流量均顯著降低(和假手術(shù)組比，P＜0.05)，但和創(chuàng)傷失血組大鼠不同的是，傷后各時間點(diǎn)心、腦局部血流量降低幅度和其它器官血流量比無明顯差異；⑤脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠NE升壓反應(yīng)在傷后1～6h均顯著增高(和假手術(shù)組及創(chuàng)傷失血組比，P＜0.01)。SMA反應(yīng)性呈現(xiàn)雙相變化：休克1～3h，NE對SMA最大收縮力

9、(Emax)和半數(shù)有效濃度(pD2(-log[EC50]))均顯著高于假手術(shù)組(P＜0.05或P＜0.01)，量效曲線左移。傷后4～6h，SMA對NE的Emax、pD2顯著低于假手術(shù)組(P＜0.05或P＜0.01)，量效曲線右移；⑥脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠傷后1-6h，給予NE后心功能各項(xiàng)指標(biāo)(LVSP、±dp/dtmax)增幅始終顯著高于傷前和創(chuàng)傷失血組(P＜0.05或P＜0.01)；⑦傷后1h，左心室心肌細(xì)胞膜α1-AR和β-AR受

10、體最大結(jié)合數(shù)目(Bmax)達(dá)到最高點(diǎn)，其中，β-AR增加幅度最為顯著，至傷后6h，β-AR.Bmax依然維持在較高水平(和傷前比，P＜0.01)。兩種受體Kd(theequilibriamdissociationconstants)在傷后1h、3h變化不大，傷后6h則出現(xiàn)明顯增高(P＜0.01)，提示受體親和力下降。傷后心肌組織AC基礎(chǔ)活性及cAMP濃度隨著時間延長逐漸降低，二者呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r=0.9392，p＜0.05)。異丙腎

11、上腺素(ISO)激活A(yù)C活性在傷后各時間點(diǎn)均明顯最高(P＜0.01)，提示β-AR-G蛋白-AC-cAMP信號系統(tǒng)在傷后6h內(nèi)的反應(yīng)性均增強(qiáng)。從增高程度看，傷后1h高于正常值2.5倍，隨著受傷時間的延長，增高程度逐漸下降。法司可林(FSK)激活的AC活性在傷后各時間點(diǎn)變化不大，提示AC催化亞基蛋白自身無顯著改變。氟化鈉(NaF)激活的AC活性在傷后1h變化不大，傷后3、6h，則顯著降低(和傷前比，P＜0.01)，提示傷后3、6h，G蛋白

12、和AC催化亞基出現(xiàn)脫偶聯(lián)改變。 結(jié)論：①本實(shí)驗(yàn)建立的脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠模型能較好地模擬脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷傷后早期病理生理學(xué)變化，能夠滿足本研究的需要，且具有傷情穩(wěn)定、操作簡便、重復(fù)性好等特點(diǎn)；②脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠傷后急性期血流動力學(xué)紊亂出現(xiàn)時間早，持續(xù)時間長，程度重，無代償性增高。各重要臟器器官血流量傷后早期即出現(xiàn)顯著降低，未出現(xiàn)代償性器官血流量重新分布。血中交感縮血管神經(jīng)遞質(zhì)相對缺乏。血流動力學(xué)惡化程度和創(chuàng)傷嚴(yán)重

13、程度呈正比；③和創(chuàng)傷失血性休克不同的是，脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠心血管總反應(yīng)性在傷后1～6h均顯著增高，但此階段血管反應(yīng)性呈現(xiàn)雙相變化，而心臟反應(yīng)性在傷后1～6h均顯著增高。從時相點(diǎn)及增幅看，心臟反應(yīng)性增高可能是導(dǎo)致傷后心血管總反應(yīng)性增高的主要原因；④脊柱脊髓型嚴(yán)重多發(fā)傷大鼠傷后急性期一方面出現(xiàn)“血交感縮血管神經(jīng)遞質(zhì)相對不足”、“AC基礎(chǔ)活性降低繼發(fā)心肌組織cAMP含量下降”、“G蛋白和AC催化亞基脫偶聯(lián)”等改變，導(dǎo)致傷后出現(xiàn)嚴(yán)重的心功