不同复苏方式对失血性休克复苏后大鼠腹腔感染时TNFα和IL6的影响
作者:王宏, 段绍斌, 姚华, 李广学, 刘郁, 张增峰, 马林杰 作者单位:1新疆医科大学中医学院; 2新疆维吾尔自治区中医医院普外科; 3新疆医科大学公共卫生学院, 新疆乌鲁木齐830000【摘要】 目的: 研究不同复苏方式对失血性休克复苏后大鼠腹腔感染时肿瘤坏死因子(TNFα)和白细胞介素6(IL6)的影响。方法: 将46只SD大鼠随机分为限制性液体复苏组和快速大量液体复苏组,观察复苏后2组大鼠的出血量、输液量、存活率;复苏后在腹腔注入内毒素,再将2组大鼠各随机分为2组,分别于2 h、4 h测定血清中的TNFα和IL6水平。结果: 限制性液体复苏组的输液量及出血量明显少于快速大量液体复苏组,2组存活率比较差异有统计学意义(P<0.05);限制性液体复苏组大鼠的TNFα和IL6水平均低于相同时间点的快速大量液体复苏组(P<0.05)。结论: 限制性液体复苏可明显降低出血量及死亡率,同时在复苏后继发腹腔感染时,限制性液体复苏可以降低大鼠的TNFα和IL6水平。
【关键词】 休克; 复苏; 腹腔感染; TNFα; IL6
Effects of different means of resuscitation on TNFα and IL6 in rats with abdominal infection after hemorrhagic shock
WANG Hong, DUAN Shaobing, YAO Hua, et al
(Urumqi 830000, China)
Abstract: Objective: To observe the effects of different means of resuscitation on TNFα, IL6 in rats with abdominal infection after hemorrhagic shock. Methods: Rat models of hemorrhagic shock were reproduced using the modified Capone methods. Fourty six SD rats were randomly divided into two groups:Limited fluid resuscitation group,large quantity fluid rapid resuscitation group (each n=23). Then the blood of loss and the amount of fluid resuscitation, survival rate were observed. Then each group were randomly divided into two different time points abdominal injection of LPS, the contents of TNFα and IL6 were measured in 2 h and 4 h. Results: The blood loss and the amount of fluid resuscitation in limited fluid resuscitation group was significantly lower than that in large quantity fluid rapid resuscitation group. The contents of TNFα and IL6 of the limited fluid resuscitation group were lower than those in large quantity fluid rapid resuscitation group at the same time (P<0.05). Conclusion: The limited fluid resuscitation could obviously reduce the blood loss and mortality, while secondary recovery after abdominal infection, limited fluid resuscitation can reduce the rats TNFα, IL6 levels.
Key words: shock; resuscitation; abdominal infection; TNFα; IL6
创伤为外科常见病,而创伤往往合并失血性休克,如果不积极有效地治疗,将会导致一系列严重后果如败血症、急性呼吸窘迫综合征、多脏器功能障碍综合征,甚至死亡[1~3]。复苏为失血性休克治疗的重要措施之一,复苏方式有多种。研究表明复苏方式不同对复苏后动物的预后有不同的影响[4,5]。研究不同复苏方式对复苏后大鼠再继发腹腔感染时的肿瘤坏死因子(TNFα)、白细胞介素6(IL6)的影响,有助于明确限制性液体复苏,降低复苏后再继发腹腔感染死亡率的机制,目前国内有关这方面的报道非常少见。本研究采用大鼠失血性休克复苏后腹腔注射内毒素的实验方法,探讨不同复苏方式TNFα和IL6的影响。
1材料与方法
1.1实验动物
选择健康、性成熟、清洁型标准的雄性SD大鼠45只,体重270~360 g,压力转换器,监护仪,25℃恒温板(由新疆医科大学实验动物中心提供)。
1.2实验方法
1.2.1麻醉和监测
应用10 g/L戊巴比妥钠(40 mg/kg腹腔注射)对大鼠进行麻醉,固定于25℃的恒温板上,置导管于颈动脉和股静脉,肝素500 U/kg抗凝,颈动脉导管连接压力转换器、监护仪,持续血流动力学监测和抽取血液样本,股静脉导管用于连接输液泵进行液体复苏。完成上述操作后,符合以下条件者入选本实验:(1)置管操作中出血量<0.12 ml(通过手术纱布在术前、后的重量差异计算得出,公式为1 g=0.9 ml);(2)观察10 min,大鼠血流动力学状态平稳并有自主呼吸。40只大鼠符合纳入条件。
1.2.2实验动物
失血性休克模型的建立参照Capon等[6]的方法建立失血性休克模型,分为2期:(1)院前期:时间为90 min,首先通过颈动脉导管抽取血液,每5分钟1次,共抽4次(前2次为每次1 ml/100 g,后2次为每次0.5 ml/100 g),抽取的血液经肝素抗凝处理以备急救期回输,然后在30 min时局部严格消毒后,在离尾巴根部25%处切断大鼠尾巴,造成活动性出血,用预装肝素的无菌容器盛接失血以用于急救时血液回输;院前期的后60 min用作早期液体输注,液体采用等渗盐水,应用输液泵进行输注,一般设置为2 ml/kg-1·min-1,根据实际血压和目标血压而选择开或关,必要时加大或减慢输液速度。(2)急救期:时间为60 min,用作手术止血和足量的液体输注,包括输血至平均动脉压(MAP)≥80 mmHg,红细胞压积(HCT)≥30%。
1.2.3复苏及分组
将40只大鼠随机分为限制性液体复苏组及快速大量液体复苏组,每组20只。限制性液体复苏组在院前期30~90 min接受等渗盐水的限制性输注,维持MAP在40 mmHg左右,并在急救期接受手术止血和足量的液体输注。快速大量液体复苏组在院前期30~90 min接受等渗盐水的快速大量输注,维持MAP在80 mmHg左右,并在急救期接受手术止血和足量的液体输注。
1.2.4实验动物腹腔感染模型的建立
在急救期完成后当平均动脉压(MAP)≥80 mmHg、红细胞压积(HCT)≥30%时,2组大鼠同时给予腹腔注射内毒素(LPS)2 mg/kg造成腹腔感染模型,观察大鼠的生命体征的变化。
1.2.5观察指标
2组大鼠在腹腔注射内毒素后,再随机分为2组,分别于2 h、4 h在隔绝空气条件下经腹主动脉抽3.0 ml抗凝血,采用双抗体夹心ELISA法测定血清中的TNFα和IL6水平(试剂盒由上海森雄科技公司提供)。
1.3统计学处理
应用SPSS13.0软件包进行统计学分析,数据以均数±标准差(±s)表示,2组大鼠的各项检测指标采用t检验,不满足t检验的则采用t′或秩和检验;计数资料采用卡方检验,检验水准α=0.05。
2结果
2.12组大鼠存活率比较限制性液体复苏组均存活,存活率100%,快速大量液体复苏组存活14只,死亡6只,存活率70%,2组存活率比较差异有统计学意义(P<0.05)。
2.22组大鼠出血量和输液量出血未控制时,限制性输液组的输液量及出血量明显少于快速液体复苏复苏组(P<0.05),见表1。表12组大鼠出血量和输液量比较(略)
2.32组大鼠TNFα和IL6水平比较
限制性液体复苏组2 h及4 h的TNFα和IL6水平分别低于快速大量液体复苏组(P<0.05),见表2。表22组大鼠TNFα和IL6水平比较(略)
3讨论
目前国外的研究认为,对出血未控制的休克病人,试图大量输液以恢复正常血压不仅不利于血压的维持,反而会造成出血量和病死率的增加,在此种情况下,应采取限制性液体复苏[7~9]。本研究也显示,在出血未控制的条件下,出血量和输液量随血压的升高而增加,限制性液体复苏组的出血量比快速大量液体复苏组明显减少,可能因为快速大量液体复苏会严重扰乱机体对失血的代偿机制,使保护性血管痉挛解除,血管扩张,稀释凝血因子,机械性破坏已形成的血凝块,使出血加重,增加死亡率。Schroder 等[10]研究表明,机体受到严重创伤或感染后,创伤局部及全身都会释放大量的前炎症因子及磷脂。TNFα是机体应激后产生最早并起到核心作用的炎症介质,能刺激其他细胞因子(如IL1β、IL6等)产生释放,刺激释放活性氧和多种酶,促进粒细胞在肺毛细血管的聚集和激活,从而介导创伤后细胞炎性反应,引起多器官组织损伤。TNFα和IL6可以反映严重创伤和感染的程度,同时也是评价患者预后的可靠指标。有关研究显示,在创伤后1~2 h,机体就有TNFα和IL6的产生,能准确地反映出血性休克患者休克程度及发生ARDS和多器官衰竭(MOF)患者的预后[11,12]。严重未控制出血性休克血容量减少导致组织器官血流灌注减少、重要组织器官缺氧,液体复苏导致的各重要器官缺血/再灌注损伤以及继发的感染、组织肌肉的坏死都会促进局部炎症因子的释放,引起炎症“瀑布效应”,进一步加重损伤,最终导致宿主防御衰竭(MODS)[13]。
本研究结果显示失血性休克后再次给予内毒素时,在相同时间点限制性液体复苏组TNFα和IL6水平明显低于快速大量液体复苏组,说明限制性液体复苏不仅可以改善大鼠失血性休克的预后,而且还可以改善失血性休克复苏后大鼠腹腔感染的预后。可能是因为限制性液体复苏能使细胞介导的免疫抑制快速恢复,而快速液体复苏将产生持续的免疫抑制,但其准确的机理尚不清楚,还需进一步研究。本研究从分子机制方面进一步证实了限制性液体复苏可以降低失血性休克复苏后大鼠腹腔感染时的TNFα、IL6水平,从而降低死亡率,改善预后。提示临床在救治未控制失血性休克患者时,应适当控制早期液体的输入量(在彻底止血前),从而早期阻断炎症反应过程,减少休克后发生ARDS、SIRS及MODS的可能性。
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