Trendelenburg体位SD大鼠眼内压、血压、视网膜组织形态变化及机制探讨

张瑶，简武，张星慧，吴建华，尹卫东，石金凤

1常德市第一人民医院，湖南常德415003；2衡阳市爱尔眼科医院；3南华大学心血管研究所

随着外科微创技术的发展，具有创伤程度低、术后恢复快等优势的机器人辅助手术逐渐替代开腹手术。机器人辅助微创手术常需长时间在Trendelenburg体位状态下进行，对患者围手术期的生理状态(心血管、呼吸、神经等系统等)产生较大影响，可导致围手术期眼内压增高、高碳酸血症、肺水肿、脑水肿等并发症[1～3]。氧化应激与眼内压和血压的升高密切相关。在高眼压状态下，自由基的产生与消除失衡导致活性氧在视网膜细胞内蓄积而引发细胞毒性，引发视网膜细胞受损[4,5]。高血压的病理生理机制复杂，特点是活性氧的利用度增加，即氧化应激[6,7]。然而，目前尚未明确Trendelenburg体位与氧化应激之间的关系。2013年9月～2016年6月，本研究观察了Trendelenburg体位SD大鼠眼内压、血压、视网膜组织形态的变化，并探讨相关机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物与材料 60只健康8周龄SD大鼠购自南华大学动物部，体质量200～250 g，每3只大鼠为一笼，被喂以普通饲料，自由饮水与进食。正式实验前常规适应环境饲养1周(通风，温度18～25 ℃，湿度40%，光照与黑暗时间各12 h)。GSH-Px、SOD、MDA测试盒购自南京建成公司。Tonopen XL接触式眼压计购自Reichert German公司。血压检测仪(BL-420)购自成都泰盟公司。

1.2 动物分组及处理 将60只SD大鼠分为正常组和实验组各30只。每天上午8∶00～9∶00将两组动物置于相应体位,正常组置于平位，实验组采用Trendelenburg体位(头低脚高80°位置)。实验重复上述操作1周。

1.3 眼内压测量 采用Tonopen XL接触眼压计测量固定体位20 min内眼内压值，每5 min测1次，共4次，取最大值。

1.4 血压测量 每天固定体位，待大鼠安静5 min后采用无创伤的尾套体积描记法测量大鼠尾动脉血压，取3次测量的平均值。

1.5 视网膜组织形态观察 实验1周后，以过量戊巴比妥钠麻醉处死两组大鼠，迅速摘除实验眼并标记，立即放入眼科固定液(Carrnov25改良液)中固定24～36 h，其间换液5次。脱水5 h后，显微镜下自9点至3点水平面剖开眼球。二甲苯透明30 min，其间换液1次。石蜡包埋眼球标本后，制作厚4 μm切片，裱于用多聚赖氨酸处理的载玻片上，烤干进行HE染色，镜下观察视网膜组织形态。

1.6 血清MDA含量及SOD、GSH-Px活性测定 实验1周后，注射过量戊巴比妥钠处死两组大鼠，心脏取血收集于离心管中，3 000 r/min高速离心5 min，收集血清并分装储存于-20 ℃冰箱。采用ELISA法检测MDA含量及SOD、GSH-Px活性。

2 结果

2.1 两组大鼠眼内压比较 实验1周内实验组每日测得眼内压均高于正常组(P均<0.01)。详见表1。同一实验日内，实验组固定体位后5、10、15、20 min眼内压均高于正常组(P均<0.01)，实验组固定体位10 min后眼内压达到最大值，与其他时点相比差异无统计学意义。见表2。

表1 两组大鼠不同检测时点眼内压比较

表2 每日不同检测时点两组大鼠眼内压比较

2.2 两组大鼠血压比较 实验组收缩压、舒张压分别为(135.8±6.7)、(109.3±4.5)mmHg，正常组分别为(108.4±5.4)、(68.4±2.5)mmHg，实验组收缩压与舒张压均高于正常组(P均<0.01)。

2.3 两组大鼠视网膜组织形态变化 正常组大鼠视网膜形态结构正常，分层清晰，各层细胞均整齐排列，边界清楚。实验组视网膜明显增厚水肿，细胞胞质空亮，层次欠清晰，内层视网膜细胞间隙增大、变厚。见图1。

图1 两组大鼠视网膜组织形态学变化(HE染色)

2.4 两组大鼠血清MDA含量及SOD、GSH-Px活性比较 实验组血清MDA含量高于对照组，SOD、GSH-Px活性低于对照组(P均<0.01)。见表3。

表3 两组大鼠血清MDA含量及SOD、GSH-Px活性比较

3 讨论

随着科技的发展、医学的进步，微创手术不但使手术视野清晰度得到提高、视野得到扩展，而且还有疼痛轻、伤口小、术后恢复快的优势，已经逐渐替代开腹手术，广泛应用于临床[8]。为了便于手术操作，临床医师通常采用头低脚高的体位和CO2人工气腹来增加操作空间。然而，这对患者眼内压及呼吸循环功能等均有影响[8～12]。眼内压增加与青光眼的发展密切相关，在其发生发展中，氧化损伤占有重要作用[13,14]。研究表明，自由基和活性氧通过影响人小梁网细胞的结构和功能，使房水流出受阻，引起眼内压增高[15,16]。现已证实，氧化应激是导致高血压的重要病理机制。活性氧水平升高可导致机体氧化应激水平相应增加，诱导血压升高[7]。而高血压进一步促进活性氧生成，导致组织氧化损伤。因此，本实验旨在研究Trendelenburg体位对SD大鼠眼内压、血压及视网膜组织形态的影响，为预防和减少围手术期并发症提供理论支持。

本研究中，实验组采用Trendelenburg体位，每天上午固定时间进行实验，每5 min测量1次眼内压值，结果显示，实验1周内实验组大鼠眼内压均显著高于正常组，且同一实验日眼内压值于固定体位后10 min达到最高水平，呈高眼压状态，这表明Trendelenburg体位可引起眼内压水平显著上升。在Trendelenburg体位下，实验组大鼠的收缩压和舒张压均高于正常组，提示Trendelenburg体位亦可引起机体血压显著升高。

研究表明，氧化应激水平与机体血压升高呈正相关[17]，氧化损伤在青光眼的发生发展中也有重要作用[18]。在高眼压状态下，眼组织处于缺血缺氧状态，活性氧的生产和清除失衡，导致视网膜氧化应激，诱导视网膜神经节细胞凋亡[19]。眼组织缺血缺氧会导致青光眼、糖尿病视网膜病变、视网膜静脉阻塞等疾病。本研究观察了两组大鼠视网膜组织形态和血清氧化应激指标的变化，实验结果显示，实验组视网膜明显增厚水肿，胞质空亮，层次欠清晰，内层视网膜细胞间隙增大、变厚，提示Trendelenburg体位可能造成视网膜损伤；实验组血清MDA含量高于对照组，而SOD、GSH-Px活性低于对照组，表明Trendelenburg体位时机体处于氧化应激状态。

结合上述研究结果，我们认为，Trendelenburg体位状态下机体处于氧化应激状态，眼内压、血压升高，视网膜受损；Trendelenburg体位可能通过促进氧化应激提高SD大鼠的眼内压和血压。对于某些手术(如妇科腹腔镜手术)，Trendelenburg体位必不可少，这种特殊体位可能引起脑内血流增加、颅内压增高等[20]。因此，在手术时需重视Trendelenburg体位对患者心血管、呼吸、神经等系统的影响，术前充分评估患者能否耐受手术，对合并高血压、心脏病、青光眼等基础疾病的患者应尽量避免使用Trendelenburg体位进行手术。手术中，需采取必要手段监测血压、眼内压、心率、颅内压等变化，重视重要器官的保护，避免因体位引起机体损伤。