携氧抗休克液对清醒大鼠重度失血性休克中血乳酸和碱剩余变化的影响

张　艳,马　涛,杨成民

(1.潍坊护理职业学院生理学教研室,山东 青州　262500；2.天津昂赛细胞基因工程有限公司，

天津　300457；3.中国医学科学院输血研究所，四川 成都　610052)



携氧抗休克液对清醒大鼠重度失血性休克中血乳酸和碱剩余变化的影响

张艳1,马涛2,杨成民3

(1.潍坊护理职业学院生理学教研室,山东 青州262500；2.天津昂赛细胞基因工程有限公司，

天津300457；3.中国医学科学院输血研究所，四川 成都610052)

摘要：目的 观察携氧抗休克液对清醒大鼠重度失血性休克复苏过程中血乳酸和剩余碱变化的影响，以评估其对失血性休克复苏的作用。 方法24只SD大鼠在清醒状态下经股动脉释放其全身总血量的65%，制作重度失血性休克模型，随机分为3组，每组8只，即生理盐水(NS)组、万汶组(羟乙基淀粉130/0.4)和携氧抗休克液组(万汶+HBOCs)组。分别在休克前，休克末、复苏后及复苏后2 h，抽取血液进行血乳酸(LD)、剩余碱(BE)的测定。结果休克后，LD浓度明显高于休克前(P<0.01)。复苏后，三组大鼠LD均有所下降，携氧抗休克液组下降最明显，万汶组次之，NS组最差，差异有统计学意义(P<0.01);复苏2 h后，三组大鼠LD均有所下降，携氧抗休克液体组下降最明显，基本恢复到休克前水平(P>0.05)；万汶组次之，NS组最差，差异有统计学意义(P<0.05)。结论携氧抗休克液体能明显的降低重度失血性休克大鼠动脉血乳酸含量，改善碱剩余，减轻代谢性酸中毒，保护组织细胞，减少无氧代谢所造成的损伤。

关键词：清醒大鼠；重度失血性休克；携氧抗休克液；血乳酸盐；碱剩余

Effect of oxygen-carrying shock resuscitation fluid on blood

失血性休克(Hemorrhagic Shock，HS)是临床常见的危急重症，常见于手术意外、严重创伤等引起失血[1]。有文献报道，入院前约1/3的创伤患者死于失血性休克[2],24 h的死亡率达50%以上[3]。失血性休克时全身微循环流量急剧锐减、组织细胞普遍缺氧，乏氧代谢增加。血乳酸盐(Lactic Acid ,LD)、碱剩余(Base excess ,BE)等指标可较好地反映机体氧供及酸中毒程度情况,是评价休克复苏效果的重要指标。目前临床常用的晶体液和胶体液,对严重休克并不能达到复苏的目的,理想的休克复苏液体除了具有快速补充血容量,增加组织灌流外,还应具有携氧功能[4-5]。万汶溶液能够改善血流动力学，扩充血容量，增强心肌收缩力，但无携氧功能；而多项研究表明血红蛋白载氧体(Hemoglobin-based oxygen carriers ,HBOCs)在扩充血容量的同时具有较红细胞内Hb更强的携氧和释氧能力，能提高血浆运氧能力,帮助送氧到微循环并较快的释放氧到组织中，改善组织缺氧。本研究通过制作清醒大鼠重度失血性休克模型，将万汶和HBOCs有效结合为携氧抗休克液体，观察其在重度失血性休克复苏过程中对LD和BE的变化，以评价携氧抗休克液体在失血性休克复苏中的作用。

1材料和方法

1.1实验动物及分组健康成年SD大鼠24只，体质量(330±20)g, SPF/VAF级。购自天津实验动物中心(合格证：SCXK(津)2010-002)。在室温22～25℃及恒定湿度条件下适应性饲养1周。随机分为3组，NS组(n=8)、万汶组(羟乙基淀粉130/0.4(n=8)和携氧抗休克液体组(万汶+HBOCs)组(n=8)。

1.2实验试剂与仪器0.9%氯化钠注射液、5%葡萄糖注射液均购自中国大冢制药有限公司，6%羟乙基淀粉130/0.4氯化钠注射液(商品名：万汶)购自北京费森尤斯卡医药有限公司，血红蛋白氧载体(HBOCs)由天津协和生物科技发展有限公司提供,配制方法参考文献[6]。血清乳酸(LD)试剂盒购自南京建成生物工程研究所。超净台(苏州净化设备有限公司)，多道生理记录仪(BIO-PAC MP150，美国)，T-500电子天平(常熟市双杰测试仪器厂)，756PC紫外可见光分光光度计(上海舜宇恒平科学仪器有限公司)。

1.3试验方法

1.3.1清醒大鼠重度失血性休克模型的制作大鼠按照3 μL·g-1的10%水合氯醛进行腹腔注射麻醉，乙醇消毒腹股沟、背部皮肤剪毛备皮，直径约1 cm，碘氟消毒，将PE50导管从背部皮下引至左侧腹股沟皮下。行左侧股动脉插管、结扎、固定。缝合外皮处敷用云南白药止血。将背部缝合，固定导管。术后先用5%GS注射液(每只5 mL)，再用青霉素钠抗感染治疗，最后肝素封堵导管。插管术后恢复24 h，经股动脉按体质量的6.5%放其全身总血量的65%。放血过程分为两个阶段：第一阶段放其全身血量的35%，停置10 min；再放其全身血量的30%，使大鼠平均动脉压(MAP)达到(46±14)mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，造成重度失血性休克。休克后，立即等量回输各组样品，分别观察复苏效果。

1.3.2检测项目分别在休克前、休克后、复苏后及复苏后2 h，抽股动脉血进行血乳酸(LD)及碱剩余(BE)的测定。

1.4统计学分析数据均采用SPSS 16.0统计软件处理。观测资料主要为计量资料，以均数±标准差表示，均通过正态性检验。多组多时点资料的比较，为两因素重复测量方差分析，对应时点不同组间两两比较采用LSD-t检验，各组内时点间比较采用配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1清醒大鼠重度失血性休克中血乳酸的变化整体分析(两因素重复测量方差分析)为有显著性差异(P<0.05)，故行两两比较，发现：失血休克后，各组大鼠LD值均较休克前显著升高(P<0.01); 与休克后比较，复苏后，携氧抗休克液组和万汶组大鼠LD明显恢复，携氧抗休克液组恢复更明显(P<0.05)，而NS组变化不明显(P<0.01)，与休克前比较，仍存在统计学意义(P<0.05,P<0.01)；复苏后2 h，携氧抗休克液组和万汶组大鼠LD继续恢复，携氧抗休克液组恢复更明显(P<0.05)，基本达休克前水平(P>0.05)，NS 组无明显恢复(P<0.01)；结果表明携氧抗休克液能明显恢复重度休克大鼠的LD水平，减轻酸中毒。见表1。

表1重度失血性休克大鼠复苏中血乳酸

分组休克前休克后复苏后复苏后2hNS0.96±0.898.67±3.08**7.87±2.68**6.17±2.68**万汶0.88±0.819.42±2.26**3.68±0.84*#1.87±0.64*#携氧抗休克液0.97±0.739.45±2.6**1.56±0.72#△0.98±0.37△

注：与休克前比较，**P<0.01,*P<0.05; 与NS组比较，#P<0.01, 与万汶组比较，△P<0.05。

2.2碱剩余的变化同前进行整体分析，结果有统计学意义(P<0.05)。两两精细比较知：重度失血性休克后，各组大鼠的BE较休克前均明显下降(P<0.01)；复苏后，携氧抗休克液组 和万汶组BE均较休克后明显恢复，但携氧抗休克液组恢复更明显(P<0.05)，NS组恢复不明显(P<0.01)，与休克前比较仍存在统计学差异(P<0.01，P<0.05);复苏后2 h，携氧抗休克液组和万汶组BE继续恢复，但携氧抗休克液组恢复更明显(P<0.05)，基本达休克前水平(P>0.05)，NS 组无明显恢复(P<0.01);结果表明，携氧抗休克液能明显提高休克大鼠BE，减轻酸中毒。见表2。

表2　重度失血性休克大鼠复苏中碱

注：与休克前比较，**P<0.01,*P<0.05；与NS组比较，#P<0.01, 与万汶组比较，△P<0.05。

3讨论

失血性休克时全身血流动力学降低，微循环血流明显减少。休克时微循环各水平上氧供严重不足[7]，导致无氧代谢明显增强，出现代谢性酸中毒。动脉血乳酸水平反映了机体组织缺氧的程度，剩余碱反映了全身组织的酸中毒情况，因此，可通过血清乳酸盐及碱剩余的浓度来定量组织代谢紊乱[ 7-8]。研究表明单独万汶溶液能增加血容量，改善器官血流灌注，维持血压长达 6 h，但并没有补充可携带氧气的红细胞，不能根本解决组织供氧不足的问题。HBOCs是血红蛋白类衍生物，具有高效运氧和释氧的功能，胎盘血中的Hb比外周血中Hb的运氧能力更高，且比红细胞更易通过血管，在一定程度上可以大大改善微循环灌注和缓解组织损伤程度。动物研究证明[9-10]，HBOCs是一种有效的低容量复苏液，能提高微循环血流量，有效地稳定组织氧合，改善无氧代谢，减少出血。

本实验通过复制清醒大鼠重度失血性休克，将万汶与HBOCs溶液结合为携氧抗休克液体，于大鼠休克后进行复苏，通过观察动脉血中LD和BE的变化观察与NS、万汶溶液对休克大鼠的复苏效果进行对比，从代谢方面对动物组织氧供状况进行研究。结果发现，重度休克后，各组大鼠的血清LD均明显升高，BE明显降低，碱剩余负值增大，表明休克大鼠组织代谢严重缺氧，产生明显的代谢性酸中毒。这与Maier等[7]的研究结果一致。究其原因：其一，重度失血性休克使红细胞数量明显减少，携氧能力下降，而休克致微循环障碍，进一步加重组织缺氧。其二，休克过程中，血流减缓降低了肝、肾对乳酸盐的清除[11]。其三，失血量大(达全身血容量的65%)，属重度失血性休克，肝、肾缺血性损害致乳酸清除障碍，加重酸中毒[12]。复苏后,携氧抗休克液组和万汶组可显著提高休克大鼠的BE，降低动脉LD，与NS组比较有显著差异(P<0.01)。但携氧抗休克液组在纠正酸中毒、改善组织灌注方面优于万汶(P<0.05)；复苏2 h后, 携氧抗休克液组大鼠的LD和BE基本恢复到休克前的水平(P>0.05),万汶组虽明显恢复，但未达休克前水平，NS组变化不明显，这表明具有携氧抗休克液能明显改善失血性休克时机体的组织氧供，减轻酸中毒。其可能机制：其一，休克时缺氧及炎性介质可刺激血管紧张素Ⅱ产生，万汶可有效抑制血管紧张素Ⅱ生成，避免微血管痉挛，增加血管内渗透压，使细胞水分进入血管间隙并获得扩容；同时HBOCs平均直径为红细胞的百分之一，提高了Hb的在狭窄血管中的通过率，更易进入微血管,两者结合扩容效果明显；其二，HBOCs中的胎盘血Hb比外周血Hb具有更强的携氧和释氧能力，在抗休克液扩容的基础上，既为微血管内皮细胞供氧，又为其所支配的组织供氧，改善组织微血管灌注，改善组织缺氧，减轻酸中毒[13-14]；其三，休克后，组织内血液建立侧枝循环，输入携氧抗休克液后Hb进入微循环血液可直接增加血浆中携氧剂的浓度，增加毛细血管的氧浓度，使更多的Hb可逆性的与氧结合或解离，从而通过血液循环靶向将氧气运送到缺氧部位[15]，改善组织代谢。

本实验证明，应用携氧抗休克液复苏可明显改善因重度失血性休克造成的组织缺氧，减少乳酸生成，减轻酸中毒，保护组织细胞免受无氧代谢的损伤。携氧抗休克液作为新型的复苏液可能通过其特有优势靶向进入微循环，改善组织缺血缺氧，这对于治疗和预防意外大失血及临床缺血、缺氧性疾病提供了一个新的方向。

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lactate and base excess changes in severe hemorrhagic

shock of unrestrained conscious rats

ZHANG Yan1，MA Tao2，YANG Cheng-min3

(1.PhysiologyDepartment,WeifangNursingVocationalCollege,Qingzhou，Shandong262500,China;

2.NationalStemCellEngineeringResearchCenter,Tianjin300457,China;

3.InstituteofTransfusion,ChineseAcademyofMedicalSciences,Chengdu,Sichuan610052,China)

Abstract：ObjectiveTo investigate the effect of oxygen-carrying shock resuscitation fluid on blood lactate and base excess changes in unrestrained conscious rats with severe hemorrhagic shock(SHS), in order to assess its role in hemorrhagic shock resuscitation.Methods Twenty-four SD rats awake were released 65%of its total blood volume through the femoral artery for building SHS model in unrestrained conscious rats, which were randomized into 3 groups: NaCl (NS) group, 6%HES group and oxygen-carrying shock resuscitation fluid group. Lactic acid and base excess were detected before shock, at end stage of shock, at end stage of recovery and 2 hours after recovery. Results After shock, LD was significantly higher than before shock(P<0.01). After recovery, LD of the three groups of rats had declined, which declined most significantly in oxygen-carrying shock resuscitation fluid group, followed by HES group and NS group. The difference was statistically significant (P<0.01). Two hours after recovery, LD levels of oxygen-carrying shock resuscitation fluid group decreased most obviously, and recovered to the level before shock (P>0.05), and there was significant difference between the other two groups (P<0.05). Conclusion Oxygen-carrying shock resuscitation fluid can significantly reduce arterial blood LD in the SHS of rats, improve BE, reduce metabolic acidosis and protect tissue cells.

Key words：unrestrained conscious rats; severe hemorrhagic shock；oxygen-carrying shock resuscitation fluid；lactic acid；base excess

收稿日期：(2015-09-12，修回日期：2015-10-23)

doi:10.3969/j.issn.1009-6469.2016.01.010