小型猪失血性休克

来源:《小型猪医学研究模型的建立与应用》 发布时间:2016年12月21日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

(一)休克概述

休克(shock)系各种强烈致病因素作用于机体,使循环功能急剧减退,组织器官微循环灌流严重不足,以致重要生命器官功能、代谢严重障碍的全身危重病理过程。休克是一种急性的综合征,在这种状态下,全身有效血流量减少,微循环出现障碍,导致重要的生命器官缺血缺氧。

大量失血引起的休克称为失血性休克(hemorrhagic shock),常见于战争中外伤引起的出血等。失血后是否发生休克不仅取决于失血的量,还取决于失血的速度。休克往往是在快速、大量(超过总血量的30%~35%)失血而义得不到及时补充的情况下发生的。失血造成的微循环障碍(缺血、淤血、播散性血管内凝血)致微循环动脉血灌流不足,重要的生命器官因缺氧而发生功能和代谢障碍,是休克的共同规律。休克时微循环的变化,大致可分为三期,即微循环缺血期、微循环淤血期和微循环凝血期。失血性休克(HS)与外伤性脑损伤(TBI)是临床上致死率很高的两种疾病。

(二)猪在休克研究中的应用

1.失血性休克与抗休克因子  失血性休克是临床上常见的危重病之一,内源性舒张因子一氧化氮(NO)在休克的发生发展过程中起重要的作用,但尚存在争议。一氧化碳(CO)是一新型细胞气体信使分子。具有舒张血管、抑制血管平滑肌细胞增殖的作用,与NO有类似的生物学效应。为了探讨内源性一氧化碳(CO)/一氧化氮(NO)在失血性休克中的变化意义。李冬梅等将14头健康家猪随机分为失血性休克组与对照组。失血性休克组按照Wigger改良法制作失血性休克模型,经股动脉快速放血使平均动脉(MAP)降至40mmHg,维持90分钟,然后回输血液与等量的复方乳酸钠。实验过程分别测定记录MAP、HR、PAP、PCWP、CVP、股动脉、肺动脉CO含量,以及动脉血NO水平。实验结果证实在失血性休克后肺动脉血中CO水平增加,与NO共同参与HS病理生理过程。

有研究表明,组蛋白脱乙酰基抑制剂-2丙基戊酸(VPA)在失血性休克中,能够降低炎症反应,保护神经元细胞因缺氧造成凋亡,从而提高机体存活率。Jin等应用约克夏猪(42~50kg)。制作了失血性休克(HS)联合外伤性颅脑损伤(TBI)动物模型,应用该模型证实了VPA不仅能够有效地降低炎症反应,而且还能够预防脑组织膨胀。神经保护酮β-羟丁酸与抗氧化剂N-乙酰-5-氧基色胺在冬眠的哺乳动物体内含量明显高,有报道证实β-羟丁酸与N-乙酰-5-氧基色胺对失血性休克大鼠非常有益。Mulier等应用猪制作失血性休克模型,通过输注β-羟丁酸(4M)与N-乙酰-5-氧基色胺(4mM)于处于失血性休克中的猪体内,结果证实β-羟丁酸与N-乙酰-5-氧基色胺联合输注,动物存活时间与存活率明显高于对照组。

2.失血性休克与机体循环功能  对于失血性休克患者,准确监测血流动力学状态并指导液体治疗至关重要,早期积极的液体复苏可以减少失血性休克患者器官功能障碍的发生。功能性血流动力学监测是机械通气患者血容量监测的有效方法,是利用呼吸周期中胸腔内压力对左室充盈压的影响判断患者血容量状态。为了探讨每搏输出量变异(SVV)评价失血性休克家猪血容量状态的准确性,以及潮气量(VT)对其准确性的影响。刘宁等将36头家猪充分镇静肌松,给予机械通气,随机分为失血性休克组、正常血容量组和高血容量组。逐步释放20%家猪血容量建立失血性休克家猪模型,输注相当于20%血容量的羟乙基淀粉建立高血容量模型。常规潮气量机械通气时SVV可准确反映血容量状态,小潮气量(5ml/kg)时SVV准确性下降,较大潮气量(15ml/kg)时SVV的临界值可能高于12%。

在野外及战场条件下,失血性休克患者经常遇到低温等不利的救治条件。我国东北及高海拔地区的冬季,室外温度常在0℃以下,在这种环境下一旦发生休克,伤病员就要面对休克和低温的双重考验。因此,研究环境低温对HS自然病程的影响具有重要意义。张雪峰等应用32头巴马小型猪低温环境下制作失血性休克动物模型,进而探讨环境低温对失血性休克猪血流动力学及氧动力学的影响。实验结果证实低温环境下失血性休克猪的血流动力学和氧动力学指标并未出现恶化趋势,麻醉引起的诱导性低温可能是导致这种现象的原因。

急诊科医生与麻醉师在病人大出血的时候需要精确评价心排量,从而拟定合适的治疗方案。是否能够应用脉压与心率之比(PP/HR)作为出血或麻醉复苏过程中心排量变化的一个重要指标还有待研究。Pottecher等应用16头猪进行了实验,研究结果证实PP/HR在大出血与麻醉复苏中与心排量密切相关,可以作为评价心排量的一个指标。

生物反应物无创测量法(NICOM)是一种无损伤测定心输出量的方法。Ballestero等应用幼龄仔猪(9~12kg)按照30ml/kg放血法制作失血性休克动物模型,应用肺动脉热稀释法(PATD)、股动脉热稀释法(FATD)和NICOM法在动物失血前、失血后和血容积扩张后分别对心指数(CI)进行测定。实验结果证实PATD法与FATD法所获得的检测结果在低血容量性休克中相近,而NICOM法不适合儿科低血容量性休克CI的监测。

为了比较采用气管插管法与呼吸面罩法维持吸入麻醉对失血性休克研究的影响,Taghavj等将约克夏猪分为插管组与呼吸面罩组,然后颈动脉放血制作失血性休克模型,对两组动物失血量、体温、心脏指数、平均动脉压、乳酸量以及肌酐量等指标每隔10分钟监测一次,实验结果证实插管法在猪失血性休克模型中与呼吸面罩相比不存在优势,其动物在失血性休克中失血量更多,体温更低,机体乳酸含量较高。

3.失血性休克合并颅脑损伤  动物模型是病理机制和治疗研究的重要基础,为了更好地模拟临床多发伤中常见的局灶性脑损伤颅内高压合并失血性休克的病理生理学过程,罗伟等将16头实验用小型猪,采用简易脑皮层气击装置致伤一侧脑额叶,硬膜外球囊法致急性颅内高压,改良Wigger休克模型法致失血性休克。实验结果证实采用控制性脑皮层冲击、硬膜外球囊及股动脉放血方法建立的小型猪脑外伤急性颅内高压并失血性休克组合模型,可模拟临床多发伤失血性休克并脑外伤急性硬膜外血肿,并能用于脑灌注压(CPP)和脑氧供需平衡的监测。

脑外伤合并失血性休克早期液体复苏治疗需同时兼顾扩充血容量以及降低颅内压(intracranial pressure,ICP)。罗伟等应用小型猪脑外伤急性颅高压并失血性休克模型,探讨了高渗氯化钠羟乙基淀粉40(HSH40)对猪脑外伤并失血性休克后脑灌注的影响。结果表明小剂量HSH40(约6.6ml/kg)在有效纠正猪脑外伤合并失血性休克平均动脉压(MAP)的同时,可以降低升高的ICP,提升CPP,恢复性增加脑血流量,改善脑氧供需平衡。

4.失血性休克的救治  严重创(烧)伤后,血液或体液大量丧失,导致低血容量性休克,在创伤损害控制过程中腹腔内的临时性填塞,以及临床上大量液体的复苏常致内脏器官水肿、胃肠道扩张等,从而使腹内压(intra-abdominal pressure,IAP)升高,形成腹内高压(intraabdominal hypertension,IAH)甚至腹腔间隔综合征(abdominal compartment syndrome,ACS),后者病死率高达38%~71%。王正刚等将12头巴马小型猪经股动脉插管放血建立失血性休克模型,门静脉不全阻断后复苏,成功建立腹腔高压症(IAH)模型,应用该模型探讨了负压封闭引流(VSD)辅助的腹腔扩容术(IAVI)治疗腹腔高压症(IAH)对肝脏的影响,实验证实该模型能较好地模拟失血性休克腹腔填塞及复苏后IAH伴随肝功能损害。IAVI有助于减轻IAH后的肝功能障碍,可能与降低腹腔内压力、减轻肝缺血缺氧有关。

战地条件下严重创伤伤员大量输血后,游离血红蛋门(FHb)含量明显升高,这是由于输入的库血含FHb较多所致。脆性红细胞破碎后释放FHb,创伤本身引发的血管内溶血以及大量输血所致的溶血都会使机体FHb含量升高,FHb对动物机体的生理功能和各主要脏器造成的影响以及战伤导致大量失血状况下机体对输注含有不同浓度FHb血液的耐受程度目前尚不清楚。吴波等应用家猪失血性休克模型,在复苏时经静脉途径分别给予含有不同浓度FHb的血液,监测动物生命体征及各重要器官功能变化,并检测了血清中TNF-α和IL-6的含量。实验结果证实失血性休克猪复苏输血时,含有高剂量(大于10mg/kg)FHb的库存血对失血性休克猪的细胞因子影响显著,加重了其对于重要器官的损害,MODs的发生率增加。动物对于FHb的耐受剂量在10mg/kg左右,输注库存血时FHb含量如低于10mg/kg(体重)对于在失血性休克情况下的动物是相对安全的。

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