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创伤是45岁以下人群的第一死因,发生率及死亡率逐年升高。海上冲突是我国未来主要的作战方向,此外随着海洋运输、海上作业、远海旅游等兴起,海难事故高发。伤员遭受到海水、失血带来的双重打击,损伤程度比单纯创伤失血严重的多,死亡率高。马岛海战中,“贝尔格拉诺号”沉没,导致三百余人因海水浸泡死亡。与常规环境相比,海水浸泡合并失血休克损伤的病理生理改变与致伤机制有何特点,尚未完全明确;是否存在更加合理有效的复温方案、器官功能保护措施,目前尚不清楚。为此,本研究采用海水浸泡合并失血休克模型,研究海水浸泡合并失血休克大鼠损伤后病理生理变化特点及防治措施,具体内容包括三个部分:第一部分,海水浸泡合并失血休克损伤的病理生理特点;第二部分,不同复温方案对海水浸泡合并失血休克损伤的影响;第三部分,线粒体分裂抑制剂Mdivi-1对海水浸泡合并失血休克中的保护作用。主要实验方法采用SD大鼠建立海水浸泡合并失血休克模型:抽血检测血气、凝血功能及器官功能(心、肝、肾)血液指标的变化;试剂盒检测肠道D-乳酸数值的变化;采用激光散斑血流测定仪测定器官血液灌注量的变化;采用心输出量测定仪监测核心体温的变化;采用八通道生理仪测定血流动力学数据指标;采用线粒体活性测定仪测量线粒体功能;制备心脏电镜样本,使用电镜观察心脏线粒体形态。研究内容:第一部分海水浸泡合并失血休克损伤的病理生理特点1.采用SD大鼠复制海水浸泡合并失血休克模型,观察损伤后大鼠72h存活率、平均存活时间的变化;2.采用SD大鼠复制海水浸泡合并失血休克模型,模型成功后4h观察损伤后大鼠“致死三联征”、器官功能障碍的发生情况,同时6h持续监测核心体温监测变化情况;3.采用SD大鼠复制海水浸泡合并失血休克模型,模型成功后4h观察损伤后大鼠血流动力学指标、重要器官(肝、肾、肠)血液灌注量和线粒体功能变化的情况。第二部分不同复温方案对海水浸泡合并失血休克损伤的复温方案1.采用SD大鼠复制海水浸泡合并失血休克模型,建模成功后采用快速复温和阶梯复温,观察不同复温方案对海水浸泡合并失血休克损伤大鼠72h存活率、平均存活时间的影响;2.采用SD大鼠复制海水浸泡合并失血休克模型,建模成功后采用快速复温和阶梯复温,观察不同复温方案对海水浸泡合并失血休克损伤大鼠“致死三联征”、器官功能障碍的发生情况,同时6h持续监测核心体温监测变化情况;3.采用SD大鼠复制海水浸泡合并失血休克模型,建模成功后采用快速复温和阶梯复温,观察不同复温方案对海水浸泡合并失血休克损伤大鼠血流动力学数据指标、重要器官(肝、肾、肠)血液灌注量和线粒体功能变化的情况。第三部分线粒体分裂抑制剂Mdivi-1对海水浸泡合并失血休克的保护作用1.采用SD大鼠复制海水浸泡合并失血休克模型,模型成功后采用阶梯方案复温并输注Mdivi-1,观察Mdivi-1对海水浸泡合并失血休克大鼠线粒体形态、功能的影响;2.采用SD大鼠复制海水浸泡合并失血休克模型,模型成功后采用阶梯方案复温并输注Mdivi-1,观察Mdivi-1对海水浸泡合并失血休克大鼠血气、血流动力学指标、重要器官功能(心、肝、肾、肠)的相关血液指标以及重要器官(肝、肾、肠)血液灌注量的影响;3.采用SD大鼠复制海水浸泡合并失血休克模型,模型成功后采用阶梯方案复温并输注Mdivi-1,观察Mdivi-1对海水浸泡合并失血休克大鼠72h存活率、平均存活时间的影响;主要研究结果:第一部分海水浸泡合并失血休克损伤的病理生理特点1.海水浸泡合并失血休克后大鼠平均存活时间明显缩短,存活率显著降低;2.海水浸泡合并失血休克损伤后大鼠Tc显著降低,出现严重的酸中毒、凝血功能障碍,反映重要脏器功能的血液指标均显著升高,脏器功能受损,机体“致死三联征”高发,并伴有严重的多器官功能障碍;3.海水浸泡合并失血休克损伤后大鼠血流动力学指标明显降低,肝、肾、肠道的血液灌注显著减少,钾离子明显增高、钙离子显著降低,酸性代谢产物增加,线粒体功能显著下降,机体内环境严重紊乱。第二部分不同复温方案对海水浸泡合并失血休克损伤的影响1.两种不同方案复温后阶梯复温大鼠的平均存活时间显著延长,存活率明显提高;2.两种不同方案复温后大鼠的核心体温均基本恢复至正常范围,酸中毒程度缓解,凝血功能明显恢复;与快速复温相比,阶梯复温后大鼠反映酸碱平衡、凝血功能的指标更接近正常范围,其中HCO3-、ABE、SBE有统计学差异。不同方案复温后大鼠的心脏、肠道功能明显改善,与快速复温相比,阶梯复温对肠道的保护作用显著;两种不同方案复温均导致大鼠肝肾功能受损,但阶梯复温大鼠的肝肾功能指标增高幅度明显低于快速复温;阶梯复温在纠正“致死三联征”、保护器官功能方面优势显著。3.阶梯复温后大鼠的血流动力学指标改善更明显,肝、肾、肠道的血流量灌注更显著;同时阶梯复温后机体钾、钙离子水平稳定,Lac增高幅度小,线粒体功能明显恢复,其中心脏、肠道线粒体功能提高明显,较快速复温有统计学差异;阶梯复温可以有效减少无氧代谢,平衡机体需求,保持内环境稳定。第三部分线粒体分裂抑制剂Mdivi-1对海水浸泡合并失血休克的保护作用1.海水浸泡合并失血休克后线粒体数量增多、损坏严重,活性显著降低;阶梯复温可部分恢复线粒体活性,减轻其损坏程度;线粒体分裂抑制剂Mdivi-1可使线粒体活性基本恢复正常,线粒体数量减少,基质恢复致密,嵴结构清晰;2.线粒体分裂抑制剂Mdivi-1可使海水浸泡合并失血休克损伤大鼠的酸中毒程度减轻;血流动力学数据明显恢复;肝、肾、肠道血液灌注量显著提高;重要器官功能的相关血液指标明显降低;3.线粒体分裂抑制剂Mdivi-1可显著延长海水浸泡合并失血休克损伤大鼠的存活时间,提高存活率。结论:1.海水浸泡合并失血休克损伤后机体致死三联征高发,表现为核心体温骤降,严重酸中毒,凝血功能障碍,相较于常规环境下的失血休克,其程度更为严重;血流动力学指标明显恶化,心、肝、肾、肠重要脏器血液灌注量锐减,器官功能损伤严重;机体内环境严重紊乱,线粒体出现过度分裂现象并伴随显著的线粒体功能降低;海水浸泡合并失血休克损伤导致平均存活时间明显缩短、存活率显著降低。2.阶梯复温方案更加适合于海水浸泡合并失血损伤后的低体温治疗。阶梯复温后致死三联征得到迅速纠正,器官血流灌注有效改善,器官功能损伤程度较轻,内环境稳定,高危离子(钾、钙离子)平回归正常水平,平均存活时间及存活率显著提高。相较于快速提升核心体温到37℃,阶梯复温的34℃维持2h给机体创造恢复机会,充分调整外界供给与机体内在需求的平衡,以最小损伤实现从严重低体温到正常体温的平稳过度。3.海水浸泡合并失血休克后机体存在线粒体过度分裂、功能降低现象,线粒体分裂抑制剂可有效抑制线粒体过度分裂,减轻线粒体损伤、保护线粒体功能,对维持血流动力学稳定,保证组织血液灌注,改善器官功能障碍情况具有明显作用,并且可以显著延长存活时间、降低死亡率。