吸入一氧化碳防治肢体严重缺血再灌注所致肾脏损伤的实验研究

发布时间：2018-03-10 23:01

  本文选题：一氧化碳　切入点：缺血/再灌注损伤　出处：《河北医科大学》2010年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】： 肢体缺血再灌注(IR)损伤主要发生于肢体挤压伤患者的病理转归过程中。因伤者得不到及时有效的复苏治疗,在延迟复苏中将出现严重的IR损伤。肢体被挤压的时间越长,IR损伤表现越重。最严重者可引发多器官功能衰竭而危及患者生命。在多器官中,肾脏是最易累及的靶器官。为此,防治肾脏损伤是救治此类患者的关键环节。在对一氧化碳(CO)的研究中发现,在机体遭遇器官IR损伤的病理条件下,CO具有细胞保护效应。本课题组前期的研究证实,使肢体缺血(4 h)再灌注(6 h)大鼠吸入低浓度的CO(体积分数为0.05%),可显著减轻肢体IR引发的肾等多脏器损伤。但CO具有舒张阻力血管的生物效应,吸入CO对肢体严重挤压伤的患者有何影响,尚不得而知。 目的:本实验拟通过夹闭股动脉8 h再开放的方法复制肢体严重IR损伤模型,使模型动物吸入含CO的医用空气后,观测肾功能及肾组织病理学指标的变化,以探讨吸入CO对肢体严重缺血再灌注所致肾脏损伤的效应,为最终将吸入CO的办法应用于防治肢体创伤型“多衰”提供实验依据。 方法:(1)动物分组:健康雄性SD大鼠56只,随机分为IR组(24只)、IR +CO(RC)组(24只)、假手术(S)组(8只)。在IR、RC组中,8只用于10 d存活率的观测;8只于再灌注6 h时取材,另8只于再灌注12 h时取材,用于肾功能指标及病理学观测。S组中,4只与再灌注6 h组对比观测,另4只与再灌注12 h组对比观测。(2)模型复制:本实验采用无创血管夹夹闭双侧股动脉,并用橡皮筋绑扎后肢根部,以此造成双侧后肢缺血。根据文献提示,并经本实验证实,缺血达8 h以上者再灌注后血压下降,呈现休克表现。据此,本实验将缺血时间确定为8 h,以此建立肢体严重IR动物模型。S组动物模拟手术过程,但不造成肢体缺血。(3)吸入CO的方法:RC组动物吸入CO,把动物置于特制的器皿中,通入含有低浓度CO的医用空气,CO的体积分数为0.075%。于再灌注前2 h时开始持续吸入含有CO的医用空气,直至再灌注后4 h,共计吸入6 h。S、IR组暴露于空气中,自由呼吸。(4)10 d存活率观测:IR、RC组各取8只大鼠,于再灌注过程中,观测尾动脉收缩压的变化和10 d存活率。(5)肾功能指标的测定:IR、RC组,分别于再灌注6 h、12 h时,S组于对应的手术后时间点,在深度麻醉下经右心房采血各5mL,静置,离心,取上清液送全自动生化分析仪检测血钾(K+)、肌酐(CRE)、尿素氮(BUN)等肾功能指标。(6)湿干重比(W/D)测定:上述动物经心房采血后,开腹取出左侧肾脏,用电子分析天平测量其湿重,在60℃电热恒温培养箱中干燥7天,待肾脏水分完全析出后测其干重,算得W/D。(7)病理学观察:取上述动物右侧肾脏,先对其颜色、质地、肿胀程度、渗出情况及坏死粘连程度,进行大体观察。其后,将肾脏切开进行固定,石蜡包埋、切片,HE染色,光镜观察肾组织病理学变化。 结果:(1)10 d存活率:IR组,再灌注后大鼠尾动脉收缩压开始降低,其下降过程可区分为四个时相:第一时相,再灌注0-2 h,为血压快速下降期,至2 h前后,尾动脉平均收缩压为8.6708±0.5992 kpa;第二时相,再灌注2-4 h,下降幅度较小,为血压相对稳定期;第三时相,再灌注4-8 h,为血压缓慢下降期,至再灌注8 h时尾动脉平均收缩压为5.3259±0.3832 kpa;第四时相,再灌注8 h-死亡,为持续低血压期,尾动脉收缩压波动在5 kpa上下,动物处于持续休克状态,再灌注13-14 h间有6只大鼠死亡,另外2只于再灌注至20 h前后死亡,10 d存活率为0。RC组,尾动脉收缩压的下降速率较慢、下降幅度较小,与IR组的四个时相比照:第一时相,血压也快速下降,但下降幅度显著变小,再灌注至2 h前后,尾动脉平均收缩压为10.3843±1.3111 kpa;第三时相,血压下降的速率和幅度均明显降低,至再灌注8 h时尾动脉平均收缩压为8.3300±0.4224 kpa;第四时相,血压未出现下降且稳中有升,至再灌注13 h时尾动脉平均收缩压为9.4157±0.3305 kpa,8只大鼠中1只在再灌注至20 h前后死亡,其余7只再灌注10 d后仍存活,且状态良好,10 d存活率为7/8。(2)肾功能指标的变化:S组血清k+、CRE和BUN值最低,处于基础水平,在正常参照范围之内;IR组血清k+、CRE和BUN值最高;RC组血清k+、CRE和BUN值居中。S、IR、RC三组间比较,均有统计学差异(P0.05)。(3)W/D:S组 RC组 IR组。IR组和S组、RC组相比,均有统计学差异(P0.05),RC组与S组相比,无统计学差异(P0.05)。(4)病理学大体观察结果:S组,肾脏颜色暗红,形态正常,弹性好,无出血及渗出物;IR组,肾脏明显肿胀,色泽深暗,被膜下可见大量血色渗出液,再灌注12 h者较6 h者肾脏病变更为明显;RC组,肾脏肿胀程度较IR组明显减轻,颜色较IR组浅,被膜下血色渗出液明显减少,再灌注12 h者较6 h者改善明显。(5)肾组织病理学观察结果:S组,肾小管上皮、肾血管内皮细胞形态正常,胞浆均匀、红染,胞核无变形,核仁清晰,无炎性细胞浸润。IR组,肾小管上皮胞体增大,部分细胞变性、坏死,或溶解、破坏,或空泡状,肾小管管腔变窄,腔内可见大量嗜酸性管型;肾小球充血,嗜酸性增强,嵌顿细胞数明显增多,内皮细胞肿胀明显,毛细血管管腔狭窄,肾小球血管内有大量已破坏的红细胞;肾小球内、肾小管间有大量中性粒细胞浸润,并广泛出血;再灌注12 h者病理改变较6 h者更为严重,部分肾小球明显缩小。RC组,与IR组比较,肾组织病理学表现明显改善,但仍可见部分肾小管上皮细胞变性、空泡化,肾小管间有少量单核细胞浸润,出血减轻,再灌注12 h者较6 h者改善明显。? 结论:(1)大鼠肢体缺血8 h者,再灌注过程中血压明显下降,出现休克表现,10 d存活率为0,以此可复制肢体严重IR模型。(2)及早给予外源性低浓度CO,可稳定动物血压,防止休克发生,显著提高肢体严重IR损伤大鼠的生存率。(3)及早给予外源性低浓度CO,可显著减轻肢体严重IR所引发的肾脏损伤,改善肾功能。(4)本研究结果提示,经气道给予低浓度(安全范围内)的CO,对肢体挤压伤、断肢再植术等引发的肾等多器官损伤可能有切实的防治效应,且成本低廉、操作简便。
[Abstract]:Limb ischemia reperfusion (IR) injury occurs mainly in crush injury patients pathological outcome process. Because they can not get timely and effective recovery treatment in delayed resuscitation in severe IR damage. The limbs are extruded longer, IR injury worse. The most serious person can cause multiple organ dysfunction failure and endanger the lives of patients. In multi organs, the kidney is the most frequently involved target organ. Therefore, kidney injury prevention and treatment is the key link in such patients. The carbon monoxide (CO) found in the study, the body organ pathological conditions suffered IR damage, CO has cytoprotective effect. This research the group confirmed that the limb ischemia reperfusion (4 h) (6 h) in rats exposed to low concentrations of CO (0.05% volume fraction), can significantly reduce the limb IR caused by kidney and other organ injury. But CO has the biological effect of resistance vessel dilation, inhalation It is not known about the impact of CO on patients with severe extremities.
Objective: This study intends to replicate the severe limb IR injury model by occlusion of the femoral artery for 8 h and then open, the animal model of medical air inhalation after CO, observing the changes of renal function and renal pathology index, to explore the effect of inhalation of CO severe limb ischemia reperfusion induced kidney damage, as the application way will eventually inhaled CO in prevention and treatment of limb trauma "to provide experimental basis for more time."
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本文编号：1595452