50%TBSA Ⅲ度烧伤犬静脉补液时丙酮酸钠林格液对循环血容量和血乳酸水平的影响

高明娟,李　娟,王晓娜,胡　森,盛志勇,张慧萍,白晓东



50%TBSA Ⅲ度烧伤犬静脉补液时丙酮酸钠林格液对循环血容量和血乳酸水平的影响

高明娟1,李娟1,王晓娜1,胡森2,盛志勇2,张慧萍2,白晓东1

目的研究烧伤犬静脉补液时丙酮酸钠林格液对循环血容量和血乳酸水平的影响。方法采用雄性Beagle犬，预先施行颈总动脉和颈外静脉置管，24 h后用凝固汽油燃烧法制成犬50%总体表面积(TBSA)Ⅲ度烧伤模型。将犬随机分为3组：不补液组(NR组，n=8)、乳酸钠林格液静脉补液组(VL组，n=10)和丙酮酸钠林格液静脉补液组(VP组，n=10)。两静脉补液组于伤后30 min依据Parkland公式经颈静脉分别输注丙酮酸钠林格液或乳酸钠林格液。动物在清醒状态下测定平均动脉压、循环血浆容量、动脉血气和血乳酸水平。结果伤后2 h，NR组、VL组和VP组动物平均动脉压分别为(45.3±7.8)、(91.3±10.2)和(98.7±9.5)mmHg，较伤前值(141.7±6.0)、(142.3±6.1)和(142.8±5.5)mmHg明显降低(P均<0.05)；循环血浆容量、动脉pH值和PaO2变化趋势与平均动脉压相似，但血乳酸浓度较伤前明显降低(P<0.05)。伤后4 h起NR组各项指标均持续恶化，直至死亡；而静脉补液组各指标逐渐恢复。两静脉补液组比较，VP组优于VL组，在烧伤补液后6 h差别尤为明显(P均<0.05)。结论50%TBSA Ⅲ度烧伤犬静脉补液时，丙酮酸钠林格液改善循环血容量和乳酸性酸中毒的效果优于常用的乳酸林格液。

烧伤；休克；静脉补液；丙酮酸盐；循环血容量；乳酸性酸中毒

严重战、创(烧)伤能导致循环血容量锐减、脏器组织灌注急剧减少，进而组织缺氧、细胞代谢障碍，各种炎性因子释放，发生缺氧型乳酸性酸中毒[1]。烧伤休克早期救治最有效的方法是进行充分的液体复苏，液体复苏实施的越早，烧伤休克早期病死率就越低。液体复苏的方式有很多种，如静脉补液、口服补液、胃内灌注补液等，其中静脉补液是最主要最重要的方式。休克期液体复苏的目的不是单纯提升血压，而在于改善全身组织血流灌注量，恢复并维护细胞正常代谢和脏器功能[2]，因此选择一种可快速抗休克、明显改善全身脏器炎性反应，并且不良反应极少的晶体液十分必要。大量实验证明，丙酮酸在休克和重要器官损伤方面有治疗作用，对烧伤低血容量性休克的动物器官功能起保护作用，可提高生存率[3-6]。本实验的目的是观察50%TBSA Ⅲ度烧伤犬静脉补液时丙酮酸钠林格液对循环血容量和血乳酸水平的影响，为临床治疗Ⅲ度烧伤提供实验依据。

1　材料与方法

1.1动物模型建立和分组成年雄性Beagle犬(军事医学科学院动物研究所)，体重为9.5～10.5 kg。实验前24 h禁食，4 h禁饮。采用胡森等[3]的方法，氯胺酮(8 mg/kg)+速眠新Ⅱ(0.4 mg)肌注麻醉，进行无菌置管术，颈总动脉切开置入心肺容量监护仪(picco-PLUS, 德国PULSION公司)的压力/温度感应导管，监测血流动力学指标，颈外静脉置入静脉留置管。术后24 h动物清醒，先经颈外静脉注射1%丙泊酚0.5 ml/kg进行10～15 min短效麻醉，在其颈背部、臀部和腹部均匀涂抹适量3%凝固汽油，燃烧30 s造成Ⅲ度烧伤，采用贴纸法计算致伤区域总面积约(50.4±3.2%)%总体表面积(TBSA)，组织病理学检查验证烧伤深度。随机数字表法分为：单纯烧伤组(NR组)8只，乳酸钠林格液组(VL组)和丙酮酸钠林格液组(VP组) ，每组10只。NR组烧伤伤后无治疗，VP组和VL组于伤后30 min从颈静脉内开始补液，补液量和补液速度均依据Parkland烧伤补液公式，即每1% TBSA补液4 ml/kg，伤后第1个8 h补50%，之后16 h补另50%。在动物清醒状态下，所有实验动物于伤后0、2、6、8、12、24 h分别取动静脉血观察动脉血气、循环血容量和平均动脉压的变化。

1.2液体配方乳酸钠林格液购自中国大冢制药有限公司，pH值6.5，室温保存，丙酮酸钠林格液有实验室配制，将等分子质量的丙酮酸钠(购于美国Sigma公司)取代乳酸钠林格液中的乳酸钠而成，pH值6.2；滤过消毒后4 ℃冰箱保存，使用前置于恒温水浴箱预热至室温25 ℃备用。

1.3指标观测在动物清醒状态下，所有实验动物于伤后0、2、6、8、12、24 h分别取动静脉血观察动脉血气、循环血容量和平均动脉压的变化。动脉血气采用全自动血气分析仪测定；采用心肺容量监护仪(Picco-PLUS, 德国PULSION公司)监测平均动脉压；循环血浆容量采用靛青绿染料稀释法测定[7]。

2　结　　果

2.1平均动脉压及循环血浆容量的变化3组犬烧伤后，平均动脉压及循环血浆容量与烧伤前比较，均显著降低；NR组平均动脉压及循环血浆容量持续降低，直至死亡。两静脉补液组补液后平均动脉压及循环血浆容量缓慢回升，均高于NR组(P<0.05)，但VP组高于VL组(P<0.05，表1)。

表1　50%TBSA烧伤犬平均动脉压及循环血浆容量的变化　±s)

注：NR、VL、VP分别表示单纯烫伤组、乳酸钠林格液、丙酮酸钠林格液；与NR组比较，①P<0.05；与VL组比较， ②P<0.05；“-”：NR组24 h内全部死亡，无数据

2.2血乳酸浓度、pH值及PaO2变化3组犬烧伤后，动脉pH值和PaO2比伤前显著降低，血乳酸水平显著升高；NR组伤后pH值和PaO2持续降低，血乳酸浓度持续升高，直至死亡；VL组和VP组伤后pH值、PaO2逐渐恢复，显著高于NR组(P均<0.05)，VL组和VP组血乳酸水平缓慢降低、接近正常水平；VP组动脉pH值和PaO2显著高于VL组(均P<0.05)，血乳酸水平低于VL组(P<0.05, 表2)。

组别例数烧伤后时间(h)02681224血乳酸浓度(mmol/L) NR81.62±0.298.50±0.3111.00±0.4511.70±0.5111.70±0.31- VL101.73±0.266.40±0.39①6.00±0.39①5.60±0.32①5.60±0.32①5.40±0.24 VP101.75±0.245.60±0.23①4.92±0.44①3.20±0.39①②3.20±0.39①②2.60±0.36②pH值 NR87.40±0.036.95±0.026.95±0.076.98±0.107.0±0.07- VL107.39±0.027.18±0.017.30±0.07①7.28±0.08①7.33±0.02①7.36±0.09 VP107.41±0.027.22±0.06①②7.32±0.08①7.36±0.05①②7.39±0.03①②7.39±0.06PaO2(mmHg) NR8113.67±2.60 98.15±2.75 98.70±3.3385.92±3.2581.33±2.81- VL10113.58±3.29100.63±3.43①104.57±3.37①105.40±3.55①107.48±3.27①109.18±3.95 VP10112.59±2.63101.62±1.03①105.72±2.05①107.67±1.97①②109.62±1.23①②111.22±1.81②

注：NR、VL、VP分别表示单纯烫伤组、乳酸林钠格液、丙酮酸钠林格液；PaO2动脉氧分压；与NR组比较，①P<0.05；与VL组比较，②P<0.05

3　讨　　论

严重烧伤后体液大量流失，组织循环血量不足，易发生低血容量休克，组织缺氧，糖的无氧代谢加强，乳酸等大量的酸根离子产生，发生高阴离子间隙性代酸[8]。同时，伴有大量炎性因子的释放，如TNF、VEGF、PAF等，致使血管内皮细胞损伤，组织液大量外渗，循环血量不足，进一步加重低血容量休克。以往研究发现，伤后大量静脉补液是治疗烧伤休克的重要措施，烧伤复苏常用的电解质液为平衡盐溶液和乳酸林格液，但输入大量乳酸林格液会引起心、肺、肠水肿，并发ARDS[9]，还会引起严重的炎性反应，促使多种细胞凋亡[10]。

近年来开发的高渗氯化钠、高晶高胶液、醋酸、丙酮酸等替代乳酸林格液的复苏溶液，但其在烧伤复苏中的作用还需进一步研究。本实验发现输入丙酮酸可达到快速有效改善休克，保护重要器官并改善酸中毒的效果。Flaherty等[4]通过对比丙酮酸林格液与乳酸林格液对失血性休克山羊的复苏，证明丙酮酸林格液可以明显改善山羊的血流动力学，抑制心肌氧化应激和炎性反应。Su等[11]采用丙酮酸乙酯治疗大动物脓毒性休克模型，发现其可以降低心动过速发生率，延迟低血压和少尿的发生时间。Schillinger等[12]研究结果显示，急性心肌梗死、心源性休克的患者，早期行经皮冠脉介入治疗以及主动脉内球囊反搏术后，经冠脉运用丙酮酸可明显提高休克患者心指数、每搏心排血指数及平均收缩压等血流动力学指标，同时患者心率没有明显改变。Ojha等[13]在用异丙肾上腺素诱导的心肌梗死大鼠模型的研究中显示，丙酮酸可明显减轻大鼠心肌氧化应激损伤，改善心脏功能。以往的研究表明丙酮酸有抑制细胞凋亡、抗氧化、抗酸、抗炎等生理作用，在烧伤休克时能纠正酸中毒[14-16]。Mongan等[17，18 ]在猪的失血性休克模型中，丙酮酸盐能有效地预防或纠正严重的乳酸性酸中毒；丙酮酸盐在脓毒症、烧伤、失血性休克、器官缺血再灌注损伤等急性危重疾病中具有纠正严重酸中毒, 抗氧化作用，抑制炎性因子和保护线粒体的功能[19-21]；静脉输入丙酮酸林格氏液能有效的纠正致死性失血性休克模型酸中毒和血液动力学紊乱，延长动物的存活时间[22]。

本实验采用50% TBSA Ⅲ度烧伤犬模型，在烧伤后24 h内静脉补充丙酮酸钠林格液和乳酸钠林格液，观察研究平均动脉压、循环血浆容量、动脉血气和血乳酸水平变化情况。结果证实，严重烧伤后犬的血乳酸浓度较伤前均明显升高，pH值、PaO2显著降低，两补液组较NR组血乳酸浓度、pH值、PaO2明显改善，VP组较VL组效果更优；循环血浆容量、平均动脉压比伤前明显降低，两补液组较NR组平均动脉压及循环血浆容量明显恢复，VP组优于VL组。结果表明，丙酮酸钠林格液对重度烧伤休克动物的乳酸性酸中毒和循环血浆容量的影响优于传统配方乳酸钠林格液。

本实验不足之处：只观察液体复苏后循环血浆容量、平均动脉压、血乳酸水平，以及pH值的变化情况，未能同时观察体内酸碱离子、其他炎性因子及能量代谢关键酶活性，实验主要着眼于探讨外源性丙酮酸盐对乳酸性酸中毒及循环血量的影响，其他方面作用有待进一步研究。

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(2015-03-25收稿2015-08-10修回)

(责任编辑武建虎)

Effects of sodium pyruvate Ringer’s solution on the lactic acidosis and plasma volume during intravenous resuscitation in dogs with 50%TBSA degree Ⅲ full thickness burn injury

GAO Mingjuan1, LI Juan1, WANG Xiaona1, HU Sen2, SHENG Zhiyong2, ZHANG Huiping2, and BAI Xiaodong1.

1.Burns and Plastic Surgery Department，The General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces, Beijing 100039, China；2. Key Research Laboratory of Tissue Repair and Regeneration of PLA, and Beijing Key Research Laboratory of Skin Injury and Repair Regeneration, First Hospital Affiliated to the Chinese PLA General Hospital, Beijing 100048, China

ObjectiveTo study the effects of sodium pyruvate Ringer’s solution on lactic acidosis and plasma volume during intravenous resuscitation in dogs with 50% TBSA degree Ⅲ full thickness burn injury. MethodsBeagle dogs with intubation of the carotid artery and jugular vein for 24 h were subjected to a 50% TBSA degree Ⅲ burns, and were divided into three groups: burn injury without fluid resuscitation (NR,n=8), burn injury with fluid Lac-Ringer (VL,n=10), and with fluid Pry-Ringer (VP，n=10). The two intravenous fluid resuscitation began at 30 minutes after burn with volume and rate consistent with the Parkland Formula. The arterial and venous blood were sampled at different time points after injury，and then mean arterial pressure, circulating plasma volume, artery blood gas analysis and lactic acid were measured at conscious state. ResultsTwo hours after burn, the mean arterial pressures in NR，VL and VP groups were(45.3±7.8)mmHg，(91.3±10.2)mmHg and(98.7±9.5)mmHg, respectively, which were significantly reduced(allP<0.05)compared with those before injury(41.7±6.0) mmHg，(142.3±6.1) mmHg and (142.8±5.5)mmHg，the change in plasma volume，pH value，PaO2had the same trend as the mean arterial pressure, blood lactate level significantly reduced(P<0.05). All measurements in NR group kept worsening, and all died within 24 h after burn; while those of two intravenous resuscitation groups improved gradually，VP group was significantly superior to VL group at 6 hour after rususcitation(allP<0.05). ConclusionsThe Pyr-Ringer may be superior to the standard Lac-Ringer in the improvement of lactic acidosis and plasma volume during intravenous resuscitation in dogs with 50%TBSA full thickness burn injury.

burns; shock; intravenous solution; pyruvate; plasma volume; lactic acidosis

军队十一五科研专项课题(06Z055)；发改委卫星示范项目(2014号)

高明娟，硕士，医师。

1.100039北京，武警总医院烧伤整形科；2.100048北京，解放军总医院第一附属医院烧伤研究所休克与多器官障碍实验室

白晓东，E-mail: baixiaotmu@126.com

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