为探讨严重烧伤后早期的小肠运动和吸收功能,我们创设了一个新的动物模型,经过反复改进与实践,已基本稳定。这为研究肠道营养代谢以及肠道细菌移位问题提供了一个新的较适合的手段。
(一)材料与方法
1.器械与设备 常规腹腔手术器械;内径1.5mm医用硅胶管;内径1.0mm聚乙烯塑料管及三通开关;直径5.0mm胃管;电子蠕动泵;四道(或二道)生理记录仪。
2.试剂 肝素溶液(62.5U/mL);戊巴比妥钠;等渗盐水;对氨马尿酸(PAH)。
3.实验动物 成年(12±2个月)健康雄性贵州小型猪(由贵阳中医学院实验动物研究所提供),体重22±2.5kg。
4.模型制作
(1)术前准备 术前一天禁饮食。戊巴比妥钠(35mg/kg)腹腔麻醉后,将动物仰卧于手术台上,剃净颈、胸、腹部毛发。常规消毒、铺巾。
(2)颈静脉插管 于喉结下4cm左侧纵行切开皮肤及皮下组织,分离出左颈外静脉,在其壁上剪一小口,并结扎其远端静脉,经小刀口向心插入导管约12cm,至中心静脉,试抽回血通畅后,在切口外侧皮肤切一小口,导管从皮下隧道及小切口中引出皮肤。缝合小切口并同时固定导管。
(3)肠系膜下静脉插管 逐层切开腹巾线各层及腹膜,将小肠顺序拉出腹腔,用温盐水纱布垫妥为保护,在肠系膜根部与结肠连接处,剪开肠系膜仔细分离出肠系膜下静脉主干及其分支,选择并细致分离暴露其中两个分支。将其壁剪一小口向心插入导管。结扎小口远端静脉。一导管向内插入约9cm,用手探查肝门区,确定导管在门静脉内,且以其内口距肝门3~4cm为度;另一导管插入肠系膜下静脉主干约3cm,试抽回血通畅后,在左侧腹壁另作小切口,导管经皮下隧道从小切口引出并固定,导管末端接三通开关。
(4)胃造口 肠系膜下静脉插管完毕后,将小肠顺序送回腹腔,将胃拉出。在胃体中部近胃大弯血管较疏处先作双层荷包缝线,在荷包口中央切开胃壁全层,将胃管插入胃内约3cm,拉紧荷包缝合线固定胃管。将胃送回腹腔,胃管经右侧腹壁小切口引出。逐层缝合腹壁。
(5)致伤及固定 术后1周,静脉麻醉下(戊巴比妥钠15~20mg/kg),将动物俯卧位于手术台上,剃去背部皮肤毛发并用10%硫化钠溶液脱毛,涂抹3%凝固汽油燃烧45s,造成30%Ⅲ度皮肤烧伤。将动物用自制猪固定带固定在笼中。同时开始抗休克治疗。
(6)烧伤后门静脉血流量测定 在相应时间点,先经肠系膜静脉导管快速推注0.1%对氨马尿酸(PAH)溶液10mL,然后用电子蠕动泵将浓度为0.1%PAH溶液以1mL/min速度匀速注入,60min后分别从门静脉和中心静脉导管缓慢抽取血标本测定其PAH浓度,由如下公式计算出门静脉血流量。
FPV(mL/min)=Ⅰ/((O.Dp-O.Dc)/O.D标×100%)
式中:FPV为门静脉血流量(mL/min);Ⅰ为注入之PAH量(mg/min);O.Dp为门静脉血中 PAH光密度值;O.Dc为中心静脉血中PAH光密度值;O.D标为PAH标准液(0.001%)光密度值。
(7)烧伤后肠道吸收功能测定 在相应时间点将试验餐(配方见后)从胃管直接注入胃内,然后定时(如15、30、45、60、90、120min等)从门静脉及中心静脉导管分别抽取血标本,进行血糖、血脂及血氨基酸全谱分析,结合血流量测定,计算出吸收入门静脉的营养物质量(mol/min)。
试验餐配方:据我们的结果(间接测热法),贵州小型猪每日需要量为:73.2±7.5kJ/kg。在此基础上算出:氨基酸:复方氨基酸液(Nutrisol 5%,日本产)500mL。由于该氨基酸液缺乏谷氨酸(Glu)及谷氨酰胺(Gln),故分别各加入600mg。总氨基酸量为26.7g,占总热量26%;糖:葡萄糖50g,占总热量51%;脂肪:脂肪乳剂(IntralipOs 10%,日本产)100mL占总热量23%。
(8)烧伤后小肠运动功能测定 术前将两根内径为1.0mm聚乙烯塑料管并列捆绑放入胃管中(塑料管内口封闭,分别在其侧面开一直径为1.0mm的小孔,相距6cm),外口接三通开关,胃造口手术时随胃管放入胃中,术者用手引导塑料管穿过幽门,经十二指肠进入空肠上段(离屈氏韧带10cm)。塑料管随胃管引出皮肤。测定时,两塑料管内充满等渗盐水(不得有气泡)并缓慢滴注,三通开关的另一通接生理记录仪探头。肠道内压力变化经塑料管中水的传导而被生理记录仪记录,即可算出肠蠕动的强度及速度变化。
(9)用于烧伤后肠道内细茵及内毒素移位的研究 在相应时间点,分别经门静脉及中心静脉导管抽取血标本,作内毒素测定和细菌定性定量培养。由于肠道内细菌或内毒素一旦突破肠黏膜屏障即很快进入静脉,因此,门静脉血中内毒素水平及血培养结果的连续动态观察,反映肠黏膜屏障防御功能的变化情况。
(10)用于烧伤后早期肠道营养对代谢影响的研究 伤后2h从胃管注入标准饲料(煮熟)开始早期肠道营养(每次约500mL,每8h 1次,24h后自行进食,热量根据代谢率测定算出)。在相应时相点,分别从中心静脉及门静脉抽取血标本,分析其激素(胰岛素、皮质醇及胰高糖素)水平及某细胞因子(如肿瘤坏死因子和白细胞介素1等)的变化。并同时收集有关时相点24h尿,分析其儿茶酚胺、3-甲基组氨酸及尿氮排量,并测定代谢率(间接测热法)。
(二)讨论
静脉插管的目的是为了在不同时间抽取血标本,因此必须保持导管的通畅。根据我们的经验,须注意:
(1)术前导管的处理 为防止导管从插入的血管中滑脱,在导管相应长度处用硅橡胶黏附成2圈固定环,一环在血管内,一环在血管外,两环间用线结扎,导管即不易滑出,或滑入。术前导管应在硅油中浸泡数分钟,使其管内壁光滑不易形成血栓。
(2)术中操作 手术操作必须轻柔,以免损伤血管而致血栓形成。由于经肠系膜下静脉至门静脉易受体位(术中为仰卧,术后俯卧位)及肠蠕动影响,经反复摸索,发现导管内口位置以距肝门3~4cm(用手探查)处为最佳,可避免体位及肠蠕动所致的导管移位或受压闭塞。
(3)术后处理 为防止导管栓塞,平时必须将导管内充满肝素溶液(62.5U/mL),每日用等渗盐水冲洗导管1次。防止导管污染,关键在于严格无菌操作,必要时可在肝素溶液中加入抗生素(丁胺卡那霉素0.2%)。每次抽取血标本后也要用等渗盐水冲洗导管,再将导管内充满肝素+抗生素溶液。抽血或导管冲洗完毕后,三通开关用酒精纱布妥为包裹。
本模型的优点:
(1)手术操作简单,不需要特殊仪器设备。
(2)能在清醒状态下取门静脉血标本,直接动态观察小肠的吸收功能变化情况,排除其他器官及其他因素对吸收功能的掩盖或干扰作用。
(3)此模型排除了注入细菌本身的毒力对肠黏膜的损害,以及对肠道内微生态平衡的破坏和其他人为干扰因素的影响,以肯定肠黏膜损害仅由创伤(烧伤)本身所引起,从而可较客观地反映这一问题的实质。