海水淹溺犬模型的建立及海水淹溺的病机研究

姜忠华，李 川，黎 涛，逄伟斌，苑同业，李伟华

海水淹溺犬模型的建立及海水淹溺的病机研究

姜忠华，李 川，黎 涛，逄伟斌，苑同业，李伟华

目的 建立犬海水淹溺动物模型，为探讨海水淹溺救治工作奠定理论基础。方法 将麻醉平稳后的犬浸泡入4℃海水内降温，四肢末端及头部露于水面以外，大约40 min后将犬捞出、拭干。头部置高30°，由气管插管灌入4℃海水8～10 ml/kg，大约1 min左右，犬出现呼吸急促，口鼻发绀，气道流出白色或者少许血色泡沫液体，血氧饱和度（SaO2）明显下降，提示海水淹溺模型建立成功。结果 犬浸泡40 min后肛温明显降低，达（26.00±0.50）℃，气道灌入海水后，血PaO2降低至（6.34±1.37）kPa（1 kPa=7.5 mmHg），而血PaCO2升高至（7.56±1.19）kPa，与正常状态犬对比均有统计学差异（P<0.01）；12条海水淹溺模型犬8条抢救成功，4条因呼吸衰竭死亡。结论 成功建立犬海水淹溺动物模型；海水淹溺引起低温和窒息导致机体发生缺氧、高碳酸血症和酸中毒。

海水；窒息；低氧血症；高碳酸血症；酸中毒

近几年来，随着海上作业日益增多，海水淹溺所致的人员伤亡越来越引起关注。本文探讨了犬海水淹溺动物模型的建立，为开展海水淹溺复温和心肺复苏救治提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 实验动物 健康杂种狗 （雌雄不限）12只，体重15～20 kg，均由笔者所在医院实验动物中心提供。

1.2 实验仪器及材料 日本日立7600-020全自动生化分析仪，荷兰PHILPS P50心电监护仪，日本FUKUDA DENSHI FX-7202三道自动分析心电图机，青岛BC/BD-199SC海尔电冰柜，荷兰Medtronic 10F股动、静脉插管，上海水银温度计，徐州肝素钠注射液（1.25万U/支），福建氯胺酮注射液（0.1 g/支），西班牙丙泊芬（200 mg/支），山东羟乙基淀粉20氯化钠注射液（500 ml/瓶），海水取自东经120° 00'232，北纬35°00'339，含盐量2.5%～3.0%。

1.3 犬海水淹溺濒临死亡实验模型的建立

1.3.1 动物麻醉 实验室温度调控在 （25.00± 1.00）℃。首先给予实验犬肌肉注射氯胺酮注射液6～8 mg/kg诱导麻醉，然后将丙泊芬2～3 mg/kg及0.2 mg芬太尼加入500 ml液体静脉滴注，犬全身麻醉后，行气管插管，测量记录肛温、心率及气道平均压力（mean airway pressure，Pmean），获取正常状态数据。

1.3.2 低温海水淹溺濒临死亡动物模型建立 将麻醉平稳后的犬浸泡入4℃海水（盛冰柜内）降温，四肢末端及头部露于水面以外，约40 min肛温降至（26.00±0.50）℃，将犬捞出、拭干。头部置高30°，由气管插管灌入4℃海水8～10 ml/kg体重，大约1 min左右，犬出现呼吸急促，口鼻发绀，气道流出白色或者血色泡沫，SaO2下降至（55.09±10.90）%，提示模型建立成功。随后对实验犬进行复温和心肺支持治疗。

1.3.3 肺组织HE染色镜检 取死亡犬左右肺下叶各1块组织，4%甲醛固定，HE染色，光镜观察。

1.4 血气分析 分别于正常状态和气道注水后，自股动脉抽血送检血气，血气标本均采用体积比为1∶

1000肝素抗凝，仪器检测温度设定37℃。

1.5 统计学分析 实验为自身配对设计，结果用均数标准差表示，数据显著性分析采用t检验。

2 结 果

2.1 犬低温海水淹溺后肺的光镜病理学改变 气道有泡沫状液体渗出，双肺湿变，边缘钝，表面可见片状暗红色区域，分布不均，约占肺表面1/3～1/2；肺切面渗液，有泡沫液体渗出。HE染色：肺泡及间质水肿、炎细胞浸润，肺泡壁毛细血管扩张充血，部分肺泡壁断裂，散在出血斑点。

2.2 犬肛温、心率、动脉血气、气道平均压力的变化①随犬浸泡于低温海水和气道注水，肛温降低及心率下降（P<0.01）；②实验犬经低温海水淹溺后气道压力显著性升高（P<0.01）；③犬经过低温海水淹溺，呼吸功能显著降低，动脉血气分析突出表现为低氧血症、高碳酸血症和酸中毒（P<0.01）。见表1、2。

表1 12只犬制模前后肛温、心率、氧饱和度及气道平均压力（±s）

表1 12只犬制模前后肛温、心率、氧饱和度及气道平均压力（±s）

犬正常状态 降温及气道注水后T（℃） 36.43±0.64 26.30±0.50*HR（次/min） 141.65±13.64 60.39±8.59*SaO2（%） 99.00±2.00 55.09±10.90*Pmean（cmH2O） 13.03±2.99 26.68±6.13*与正常状态比较，*P<0.01

表2 12只犬制模前后动脉血气及pH值（±s）

表2 12只犬制模前后动脉血气及pH值（±s）

与正常状态比较，*P<0.01（1 mmHg=0.133 kPa）

犬正常状态 降温及气道注水后pH 7.35±0.03 7.11±0.08*PaO2（kPa） 12.75±4.16 6.34±1.37*PaCO2（kPa） 5.36±0.74 7.56±1.19*BEecf（mmol/L） 3.75±2.12 -6.86±2.65*SB（mmol/L） 26.56±3.07 13.75±2.97*AB（mmol/L） 24.33±2.65 12.66±3.47*

3 讨 论

在低温海水淹溺意外中，低温和淹溺两个因素共同损伤机体，引起复杂的病理生理改变和器官病理性损害。低温海水淹溺致机体损伤、致死的主要病理生理机制在于[1，2]：①低温致心搏停止或心室纤颤；②海水淹溺型肺水肿，肺泡内及肺间质水肿，导致肺通气、换气功能障碍，发生低氧血症、酸中毒；③海水属于高渗高碱性液体，引起机体高渗性脱水、严重的血流动力学及电解质代谢紊乱。

近年来，国内开始关注海水型肺水肿（pulmonary edema after seawater drowning，PE-SWD）及海水淹溺所致体温过低症的实验研究及临床基础研究。毕建立等[3，4]比较了胸腔灌洗、腹腔灌洗和体外循环血液复温三种方法的复温效果，证明CPB血液复温效果最好，报道应用体外循环对低温海水淹溺后体温过低症犬进行复温，取得较好治疗效果。韩志海等[5，6]对PE-SWD家兔的通气治疗进行了系列研究。他们认为，低氧血症和酸中毒是海水淹溺肺损伤的结果，也是加重海水淹溺后肺损伤的继发性因素。本文结果显示肺脏湿变，肺泡断裂、出血等改变，同时动物肛温、PaO2、PaCO2、BEecf、SB及AB明显改变（P<0.01），较以往研究单纯气道注水窒息更为显著[5，6]，说明海水淹溺后的主要抢救工作面对低温、窒息缺氧和酸中毒，要争分夺秒恢复体温和窒息，以利于改善机体代谢和生存。

气道平均压是反映呼吸系统损伤的重要指标之一，直接反映呼吸道阻力和胸肺顺应性[7]。气道平均压升高，说明有呼吸道梗阻，肺顺应性下降以及呼吸肌张力增加，气道高压还可致循环功能障碍，气道压力损伤等。本文结果显示海水淹溺后犬气道阻塞，肺脏湿变，顺应性下降，致气道平均压力显著升高（P<0.01），提示溺水抢救过程中，及时控水改善气道阻塞是首要解决的问题。

本研究建立了较为接近实际的海水淹溺动物模型，首先是低温海水浸泡引起低温，随后气道给予注海水导致窒息，模拟了临床低温海水淹溺的主要病理损伤，与既往的实验模型有区别[3，4，6，7]。但本研究仅仅是基于动物实验研究，麻醉后再给予气道注水，经过抢救后，12条犬有8条生存下来，但实际的情况是在低温海水环境中淹溺的生存可能性很小，抢救工作更为复杂和困难。因此，对低温海水淹溺的救治有待于进一步研究。

【参考文献】

[1]韩志海，田 光，段蕴铀.海水淹溺致急性肺损伤的研究进展及展望[J].中华航海医学与高气压医学杂志，2006，13（6）:378-381.

[2]段蕴铀，丁新民.淹溺的病理生理改变及救治现状[J].中国综合临床，2005，21（7）:465-466.

[3]毕建立，江朝光，李佳春，等.体温过低症应用体外循环复温的实验研究[J].中国体外循环杂志，2003，1（1）:22-23.

[4]毕建立，江朝光，李佳春，等.不同方法对海水浸泡性体温过低症犬的复温效果[J].中国体外循环杂志，2003，2（1）:86-87.

[5]韩志海，段蕴铀，王洪武.间歇正压通气治疗兔海水淹溺型肺水肿[J].第二军医大学学报，2003，24（2）:196-199.

[6]韩志海，段蕴铀，王洪武，等.两种机械通气方式在兔海水型肺水肿中的应用比较[J].海军总医院学报，2004，17（1）:1-6.

[7]古妙宁，肖金仿，黄毅然，等.海水直接肺损伤的犬模型研究[J].第一军医大学学报，2003，23（3):201-205.

[2012-02-17收稿，2012-03-19修回]

[本文编辑：韩仲琪 王庆法]

A study on the model of drowning dogs caused by seawater:Model establishment and pathogenesis

JIANG Zhong-hua,LI Chuan,LI Tao,et al.Department of the Third Cadre Wards,the 401st Hospital of PLA, Qingdao,Shandong 266071,China

ObjectiveTo establish the model of the drowning dogs caused by seawater so as to provide theoreticalfoundation forthe rescue work.MethodsFirstly every dog anesthetied evenly was putinto hypothermic seawater,then dog was taken out of seawater and dried with wollen towel 40 minutes later and then 4℃ seawater 8-10 ml/kg was infused into bronchus;after one minute,the dog was short of breath and cyanosis of mouth and nose,white and little bloody fluid flew from trachea,blood SaO2declined remarkably,a drowning model of dog near death was built.ResultsThe anal temperature and the PaO2of dogs decreased remarkably, reached to(26.00±0.50)℃ and(6.34±1.37)kPa respectively,while the PaCO2got up remarkably to(7.56±1.19)kPa, all the three items above had remarkable differences compared with normal contrast status(P<0.01).Eight of all twelve dogs were rescued successfully within one hour.And the other four were died of respiratory failure.ConclusionA model of the near-drowning dogs caused by seawater was successfully established;the hypothermal seawater drowning can induce hypothermia and asphyxia,following that an anoxemia and hypercarbia as well as acidosis occur which directly induce body death.

Seawater;Asphyxia;Anoxemia;Hypercarbia;Acidosis

book=725,ebook=33

R-331:R129

A

青岛市科技计划项目基金资助课题（06-2-2-6-nsh）

266071山东青岛，401医院干部病房三科（姜忠华），胸外科（黎涛），麻醉科（逄伟斌），检验科（苑同业），普外科（李伟华）；266000山东青岛，青岛大学医学院胸外科（李川）