急性失血及液体复苏对家兔血液流变学的影响
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时间：2011年3月28日 10:42
【摘要】 目的：探讨家兔急性失血及液体复苏后平均动脉血压(MAP)、血细胞比积(Hct)以及血液流变学指标的变化。方法：18只健康家兔随机分三组，经颈总动脉放血(放血量为全血量的1/4)复制家兔急性失血模型，将放出的血液加等倍林格氏液(1∶1复苏组)、2倍林格氏液(1∶2复苏组)、3倍林格氏液 (1∶3复苏组)进行液体复苏，每组6只，观察家兔急性失血前、失血后、液体复苏后即刻以及30min的MAP;检测家兔急性失血时、失血后20min、液体复苏后30min的Hct以及全血粘度变化;液体复苏后30min，观察重要器官系数变化。结果：急性失血家兔经回输血液及不同量林格氏液复苏后，MAP基本恢复正常，三组间差异无统计学意义(P>0.05);液体复苏后30min各组间肾、心、肺、肝系数差异无显著性 (P>0.05);急性失血后20min各组家兔Hct显著低于放血时，复苏30min后Hct略升高但仍低于放血时(P<0.01);急性失血后20min各组家兔、各切变率下的全血粘度均显著下降(P<0.01～0.05)，经液体复苏后逐渐回升至放血时，三组间的血液流变学指标差异无显著性(P>0.05)。结论：急性失血可引起血液稀释，表现为Hct及全血粘度下降;经输血及不同容量液体复苏有利于恢复血容量及改善血液流变性。
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【关键词】 兔;休克/出血性;液体复苏;血液流变学
【ABSTRACT】 Objective:To observe the changes of blood pressure,hematocrit (Hct) and hemorheology after acute hemorrhage and fluid resuscitation.Methods:Eighteen healthy rabbits were randomly divided into three groups and reproduced the model of acute hemorrhage by bleeding from carotid artery.The fluid resuscitation was carried out with shed blood plus Lactated Ringer?s solution of 1 ×,2 × and 3 × shed blood volume in 1∶1,1∶2 and 1∶3 resuscitation groups respectively.Mean arterial blood pressure(MAP) was monitored continuously in all the process of experiment.Moreover,the Hct and whole blood viscosity were determined at pre?hemorrhage,hemorrhage instantly and 30min after fluid resuscitation.At the end of the experiment vital or?
手术意外、严重创伤以及交通事故等均可引起急性失血，若救治不当，最终将导致失血性休克(hemorrhagic shock，HS)，严重威胁人类健康[1]，因此，应及时采取有效措施进行抢救。在急性失血及救治过程中均会出现血液流变性异常，血液流变性异常作为多种疾病的重要发病环节[2]，可加剧急性失血后细胞、组织的损伤。针对不同的血液流变性异常，采取多靶点、多途径的综合措施进行干预和纠正，成为急性失血乃至HS治疗研究的一个发展方向。本实验通过复制家兔急性失血模型并选用不同量的林格氏液进行液体复苏，观察急性失血后血液流变性的变化，研究不同容量液体复苏对家兔血液流变性的影响，为临床急性失血的治疗提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物与分组
本实验用健康中国白兔18只，体质量 2.5±0.2kg，按照数字随机表法随机分为1∶1复苏组、1∶2复苏组、1∶3复苏组，每组6只。所有家兔手术后复制急性失血模型，维持低血压 20min后，回输放出的血液与林格氏液进行复苏：1∶1复苏组为放出的血液加等倍林格氏液、1∶2复苏组为放出的血液加2倍林格氏液、1∶3复苏组为放出的血液加3倍林格氏液。
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1.2 急性失血及液体复苏
采用颈总动脉放血的方法复制家兔失血性休克模型。应用20%乌拉坦(5mL/kg)经耳缘静脉缓慢注射，进行全身麻醉。仰卧固定，分离右侧颈外静脉及左侧颈总动脉;行右侧颈外静脉插管，通过三通管连接输液装置，注射1%肝素(5mL/kg)全身抗凝后，缓慢输入生理盐水(5～10滴/min)，保持静脉通畅;行左侧颈总动脉插管，连接生物信号采集系统(成都仪器厂)，监测平均动脉血压(mean arterial pressure,MAP);待MAP稳定5min后，通过动脉三通管另侧急性放血，放血量为全血量的1/4(全血量以体重的1/13计)，保留放出的全血(留取3mL用于血液流变学检测)。20min后，经动脉三通管放血3mL(用于血液流变学检测)后，行液体复苏，首先将放出的血液以60滴/min的速度经对侧颈浅静脉回输，然后各组分别按照不同的液体量以80滴/min的速度输注林格氏液行液体复苏，各组均多输入6mL液体，用于补充血液流变学检测所耗血量。记录放血前、放血后即刻、复苏后即刻、复苏后30min的MAP。复苏后30min再次通过颈总动脉放血3mL，用于血液流变学检测。
1.3 指标检测
血液流变学指标测定：三组动物分别于失血时、失血后20min、复苏后30min三个时间点留取动脉血样，肝素抗凝，应用3?9D型微循环、血流变、红细胞变形综合分析仪(成都麦赛科贸公司)，利用综合传感法检测不同切变率下的全血黏度;同时，取抗凝血移入40mm毛细管中，两端用橡皮泥或肥皂封口，以4000r/min的速度离心12min，测血细胞层长度和全长，记录数据，计算血细胞比积(Hct)。
重要器官系数测定：三组动物分别于复苏后30min放血后，迅速留取肝、肾、心、肺等器官(1min内完成)，用JA3103型电子天平(1mg，上海民桥精密科学仪器有限公司)称量，分别计算肝、肾、心、肺系数(器官质量[g]/体质量[kg])。
1.4 统计学处理
所有数据以平均数±标准差(x±s )表示，经SPSS 16.0统计软件包进行单因素方差分析，两组间比较用两样本均数t检验，P<0.05为差异有显著性。
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2 结果
2.1 急性失血家兔不同时期MAP的变化
放血前3组MAP均差异无统计学意义(P>0.05);放血后即刻3组MAP均显著低于放血前(P<0.01);液体复苏后即刻及 30min均显著高于放血后即刻(P<0.01);液体复苏后30min的MAP较复苏后即刻下降，仅1∶1复苏组低于放血前 (P<0.05);各时间点3组间均差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。
2.2 重要器官系数的变化
急性失血行全血及不同量液体复苏后30min，三组间肾、心、肺、肝系数差异无显著性(P>0.05)(表2)。
2.3 急性失血家兔不同时期Hct的变化
失血时、失血后20min 以及复苏后30min 各时间点三组间Hct差异无显著性(P>0.05);失血后20min及液体复苏后30min三组的Hct均显著低于失血时 (P<0.01～0.05);组内失血后20min与液体复苏后30min差异无显著性(P>0.05)(表3)。表1 急性失血家兔不同时期MAP的变化注：与放血前比较*P<0.05，**P<0.01;与放血后即刻比较#P<0.01表2 急性失血家兔重要器官系数变化表3 急性失血家兔不同时期Hct的变化注：与失血时比较*P<0.05，**P<0.01
2.4 急性失血家兔不同时期全血粘度的变化
失血时、失血后20min 以及复苏后30min 各时间点三组间在高、中、低切变率下的全血黏度差异无显著性(P>0.05);各组家兔失血后20min均显著低于组内失血时 (P<0.01～0.05);液体复苏后30min，各切变率下的全血粘度均有升高趋势，与失血时差异无显著性(P>0.05)，仅1∶1复苏组在高、中、低切变率下的全血黏度高于失血后20min(P<0.05)(表4)。表4 急性失血家兔不同时期全血粘度的变化注：与失血时比较*P<0.05，**P<0.01;与失血后20min比较#P<0.05
3 讨论
在急性失血引起失血性休克的发病机制中，血液流变性异常是导致休克恶化的重要因素。由于微循环障碍导致组织细胞缺血缺氧，加重血管内皮细胞损伤，使微血管通透性增高，血浆外渗;加之酸中毒的影响，使红细胞流变性异常，红细胞聚集增强，同时白细胞黏附增多，导致高黏血症、高聚血症;加重微循环障碍，形成恶性循环[3]。针对微循环血液灌注量减少、高黏血症等因素，人们在休克早期对患者行大量的液体复苏，但由于液体复苏的容量因素以及成分不同，加之休克早期自身输血、自身输液等代偿因素的影响，随之而来导致了血液稀释，出现低黏血症、低体温等，甚至导致组织水肿，影响了临床治疗的效果[4]。因此休克发病过程中的血液流变性事件，成为休克临床救治的关键靶点[5],也是危重病医学的研究热点之一。
本研究通过颈总动脉放血复制家兔急性失血模型研究发现，急性失血后，MAP迅速下降，经放出全血及不同容量林格氏液复苏后即刻，MAP显著回升至放血前水平，液体复苏后30min的MAP较复苏后即刻下降，仅1∶1复苏组显著低于放血前。结果提示，1∶1液体复苏效果较1∶2或1∶3差，这也说明进行充分扩容对于急性失血的救治是必要的。
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本实验通过对比不同容量液体复苏抢救后各重要脏器系数，来观察不同容量的液体复苏对休克后器官血液灌注的恢复情况。研究发现，经不同容量液体复苏后30min，三组家兔的心、肺、肾、肝系数均无统计学差异;一方面提示这些容量的液体复苏均有利于这些器官血液灌注的恢复，另一方面也说明在 1∶1～1∶3范围内进行液体复苏并未引起组织器官水肿，在此范围内进行的复苏手段是较安全的，但远期效果有待进一步研究。
通过对Hct以及全血粘度指标的研究发现，失血后20min三组的Hct及全血粘度均显著低于失血时。失血后20min的Hct以及不同切变率下的全血粘度降低机制可能与失血后机体的代偿因素有关，由于急性失血导致血容量降低，有效循环血量降低，一方面使交感?肾上腺髓质系统强烈兴奋，儿茶酚胺类激素分泌增多，因为皮肤、腹腔脏器和肾对儿茶酚胺更为敏感，故收缩明显，肌性微静脉和小静脉收缩，肝脾储血库紧缩可迅速而短暂地减少血管床容积，增加血容量，起到“自身输血”的作用;同时，由于微动脉、后微动脉和毛细血管前括约肌比微静脉对儿茶酚胺更为敏感，导致毛细血管前阻力大于后阻力，毛细血管流体静压下降，组织液回流增多，回心血量增多，起到“自身输液”的作用;这些因素综合在一起，导致血液稀释，引起Hct下降。同样，由于血细胞是影响全血粘度的主要因素之一，因此，血液稀释引起Hct降低是失血后20min全血粘度下降导致低粘血症的重要原因。
不同容量的液体复苏后30min，Hct以及不同切变率下的全血粘度均有升高趋势，但Hct仍显著低于失血时，一方面可能为失血导致机体的代偿作用仍存在，另一方面可能与液体复苏引起机体的有效循环血量逐渐恢复有关，而不同容量复苏后三组之间无差异，也说明在1∶1～1∶3范围内进行液体复苏的效果是比较一致的，但其具体机制值得进一步研究。虽然液体复苏后30min(1∶2组与1∶3组)各切变率下的全血粘度与失血20min后无显著差异，但已接近了失血时，说明及时充分的液体复苏防止了急性失血所引起的过度代偿，对于机体稳态的恢复是有利的;而小剂量的液体复苏(1∶1组)在各切变率下的全血粘度显著高于失血20min，说明小量液体复苏在短时间内对于改善急性失血引起的低粘血症是有好处的，但由于MAP有下降趋势，因此小量液体复苏的长期疗效有待观察。
我们的研究结果提示急性失血可引起血液稀释，表现为Hct及全血粘度下降;经全血及不同容量的少量液体复苏有利于恢复全身有效循环血量，改善由急性失血引起的血液流变性异常，为临床急性失血的治疗提供了实验依据。
【参考文献】
1 许会彬,赵莲,尤国兴,等.失血性休克条件下大鼠血浆代谢组学分析[J].医学分子生物学杂志,2008,5(2):105?109
2 贺信祥,张征,唐静锐,等.血液流变学检测指标在高血压病防治中的作用[J].中国微循环,2004,8(1):35?36
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3 Machiedo GW,Zaets SB,Berezina TL,et al.Trauma?hemorrhagic shock?induced red blood cell damage leads to decreased microcirculatory blood flow[J].Crit Care Med,2009,37(3):1000?1010
4 Adams JA,Bassuk JA,Arias J,et al.Acute effects of “delayed postconditioning” with periodic acceleration after asphyxia induced shock in pigs[J].Pediatr Res,2008,64(5):533?537
5 赵克森.重症休克时的血液流变学事件[J].微循环学杂志,2006,16 (4):7?9
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【关键词】 兔;休克/出血性;液体复苏;血液流变学
【ABSTRACT】 Objective:To observe the changes of blood pressure,hematocrit (Hct) and hemorheology after acute hemorrhage and fluid resuscitation.Methods:Eighteen healthy rabbits were randomly divided into three groups and reproduced the model of acute hemorrhage by bleeding from carotid artery.The fluid resuscitation was carried out with shed blood plus Lactated Ringer?s solution of 1 ×,2 × and 3 × shed blood volume in 1∶1,1∶2 and 1∶3 resuscitation groups respectively.Mean arterial blood pressure(MAP) was monitored continuously in all the process of experiment.Moreover,the Hct and whole blood viscosity were determined at pre?hemorrhage,hemorrhage instantly and 30min after fluid resuscitation.At the end of the experiment vital or?
手术意外、严重创伤以及交通事故等均可引起急性失血，若救治不当，最终将导致失血性休克(hemorrhagic shock，HS)，严重威胁人类健康[1]，因此，应及时采取有效措施进行抢救。在急性失血及救治过程中均会出现血液流变性异常，血液流变性异常作为多种疾病的重要发病环节[2]，可加剧急性失血后细胞、组织的损伤。针对不同的血液流变性异常，采取多靶点、多途径的综合措施进行干预和纠正，成为急性失血乃至HS治疗研究的一个发展方向。本实验通过复制家兔急性失血模型并选用不同量的林格氏液进行液体复苏，观察急性失血后血液流变性的变化，研究不同容量液体复苏对家兔血液流变性的影响，为临床急性失血的治疗提供实验依据。
1 材料与方法
1.1 实验动物与分组
本实验用健康中国白兔18只，体质量 2.5±0.2kg，按照数字随机表法随机分为1∶1复苏组、1∶2复苏组、1∶3复苏组，每组6只。所有家兔手术后复制急性失血模型，维持低血压 20min后，回输放出的血液与林格氏液进行复苏：1∶1复苏组为放出的血液加等倍林格氏液、1∶2复苏组为放出的血液加2倍林格氏液、1∶3复苏组为放出的血液加3倍林格氏液。
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1.2 急性失血及液体复苏
采用颈总动脉放血的方法复制家兔失血性休克模型。应用20%乌拉坦(5mL/kg)经耳缘静脉缓慢注射，进行全身麻醉。仰卧固定，分离右侧颈外静脉及左侧颈总动脉;行右侧颈外静脉插管，通过三通管连接输液装置，注射1%肝素(5mL/kg)全身抗凝后，缓慢输入生理盐水(5～10滴/min)，保持静脉通畅;行左侧颈总动脉插管，连接生物信号采集系统(成都仪器厂)，监测平均动脉血压(mean arterial pressure,MAP);待MAP稳定5min后，通过动脉三通管另侧急性放血，放血量为全血量的1/4(全血量以体重的1/13计)，保留放出的全血(留取3mL用于血液流变学检测)。20min后，经动脉三通管放血3mL(用于血液流变学检测)后，行液体复苏，首先将放出的血液以60滴/min的速度经对侧颈浅静脉回输，然后各组分别按照不同的液体量以80滴/min的速度输注林格氏液行液体复苏，各组均多输入6mL液体，用于补充血液流变学检测所耗血量。记录放血前、放血后即刻、复苏后即刻、复苏后30min的MAP。复苏后30min再次通过颈总动脉放血3mL，用于血液流变学检测。
1.3 指标检测
血液流变学指标测定：三组动物分别于失血时、失血后20min、复苏后30min三个时间点留取动脉血样，肝素抗凝，应用3?9D型微循环、血流变、红细胞变形综合分析仪(成都麦赛科贸公司)，利用综合传感法检测不同切变率下的全血黏度;同时，取抗凝血移入40mm毛细管中，两端用橡皮泥或肥皂封口，以4000r/min的速度离心12min，测血细胞层长度和全长，记录数据，计算血细胞比积(Hct)。
重要器官系数测定：三组动物分别于复苏后30min放血后，迅速留取肝、肾、心、肺等器官(1min内完成)，用JA3103型电子天平(1mg，上海民桥精密科学仪器有限公司)称量，分别计算肝、肾、心、肺系数(器官质量[g]/体质量[kg])。
1.4 统计学处理
所有数据以平均数±标准差(x±s )表示，经SPSS 16.0统计软件包进行单因素方差分析，两组间比较用两样本均数t检验，P<0.05为差异有显著性。
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2 结果
2.1 急性失血家兔不同时期MAP的变化
放血前3组MAP均差异无统计学意义(P>0.05);放血后即刻3组MAP均显著低于放血前(P<0.01);液体复苏后即刻及 30min均显著高于放血后即刻(P<0.01);液体复苏后30min的MAP较复苏后即刻下降，仅1∶1复苏组低于放血前 (P<0.05);各时间点3组间均差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。
2.2 重要器官系数的变化
急性失血行全血及不同量液体复苏后30min，三组间肾、心、肺、肝系数差异无显著性(P>0.05)(表2)。
2.3 急性失血家兔不同时期Hct的变化
失血时、失血后20min 以及复苏后30min 各时间点三组间Hct差异无显著性(P>0.05);失血后20min及液体复苏后30min三组的Hct均显著低于失血时 (P<0.01～0.05);组内失血后20min与液体复苏后30min差异无显著性(P>0.05)(表3)。表1 急性失血家兔不同时期MAP的变化注：与放血前比较*P<0.05，**P<0.01;与放血后即刻比较#P<0.01表2 急性失血家兔重要器官系数变化表3 急性失血家兔不同时期Hct的变化注：与失血时比较*P<0.05，**P<0.01
2.4 急性失血家兔不同时期全血粘度的变化
失血时、失血后20min 以及复苏后30min 各时间点三组间在高、中、低切变率下的全血黏度差异无显著性(P>0.05);各组家兔失血后20min均显著低于组内失血时 (P<0.01～0.05);液体复苏后30min，各切变率下的全血粘度均有升高趋势，与失血时差异无显著性(P>0.05)，仅1∶1复苏组在高、中、低切变率下的全血黏度高于失血后20min(P<0.05)(表4)。表4 急性失血家兔不同时期全血粘度的变化注：与失血时比较*P<0.05，**P<0.01;与失血后20min比较#P<0.05
3 讨论
在急性失血引起失血性休克的发病机制中，血液流变性异常是导致休克恶化的重要因素。由于微循环障碍导致组织细胞缺血缺氧，加重血管内皮细胞损伤，使微血管通透性增高，血浆外渗;加之酸中毒的影响，使红细胞流变性异常，红细胞聚集增强，同时白细胞黏附增多，导致高黏血症、高聚血症;加重微循环障碍，形成恶性循环[3]。针对微循环血液灌注量减少、高黏血症等因素，人们在休克早期对患者行大量的液体复苏，但由于液体复苏的容量因素以及成分不同，加之休克早期自身输血、自身输液等代偿因素的影响，随之而来导致了血液稀释，出现低黏血症、低体温等，甚至导致组织水肿，影响了临床治疗的效果[4]。因此休克发病过程中的血液流变性事件，成为休克临床救治的关键靶点[5],也是危重病医学的研究热点之一。
本研究通过颈总动脉放血复制家兔急性失血模型研究发现，急性失血后，MAP迅速下降，经放出全血及不同容量林格氏液复苏后即刻，MAP显著回升至放血前水平，液体复苏后30min的MAP较复苏后即刻下降，仅1∶1复苏组显著低于放血前。结果提示，1∶1液体复苏效果较1∶2或1∶3差，这也说明进行充分扩容对于急性失血的救治是必要的。
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本实验通过对比不同容量液体复苏抢救后各重要脏器系数，来观察不同容量的液体复苏对休克后器官血液灌注的恢复情况。研究发现，经不同容量液体复苏后30min，三组家兔的心、肺、肾、肝系数均无统计学差异;一方面提示这些容量的液体复苏均有利于这些器官血液灌注的恢复，另一方面也说明在 1∶1～1∶3范围内进行液体复苏并未引起组织器官水肿，在此范围内进行的复苏手段是较安全的，但远期效果有待进一步研究。
通过对Hct以及全血粘度指标的研究发现，失血后20min三组的Hct及全血粘度均显著低于失血时。失血后20min的Hct以及不同切变率下的全血粘度降低机制可能与失血后机体的代偿因素有关，由于急性失血导致血容量降低，有效循环血量降低，一方面使交感?肾上腺髓质系统强烈兴奋，儿茶酚胺类激素分泌增多，因为皮肤、腹腔脏器和肾对儿茶酚胺更为敏感，故收缩明显，肌性微静脉和小静脉收缩，肝脾储血库紧缩可迅速而短暂地减少血管床容积，增加血容量，起到“自身输血”的作用;同时，由于微动脉、后微动脉和毛细血管前括约肌比微静脉对儿茶酚胺更为敏感，导致毛细血管前阻力大于后阻力，毛细血管流体静压下降，组织液回流增多，回心血量增多，起到“自身输液”的作用;这些因素综合在一起，导致血液稀释，引起Hct下降。同样，由于血细胞是影响全血粘度的主要因素之一，因此，血液稀释引起Hct降低是失血后20min全血粘度下降导致低粘血症的重要原因。
不同容量的液体复苏后30min，Hct以及不同切变率下的全血粘度均有升高趋势，但Hct仍显著低于失血时，一方面可能为失血导致机体的代偿作用仍存在，另一方面可能与液体复苏引起机体的有效循环血量逐渐恢复有关，而不同容量复苏后三组之间无差异，也说明在1∶1～1∶3范围内进行液体复苏的效果是比较一致的，但其具体机制值得进一步研究。虽然液体复苏后30min(1∶2组与1∶3组)各切变率下的全血粘度与失血20min后无显著差异，但已接近了失血时，说明及时充分的液体复苏防止了急性失血所引起的过度代偿，对于机体稳态的恢复是有利的;而小剂量的液体复苏(1∶1组)在各切变率下的全血粘度显著高于失血20min，说明小量液体复苏在短时间内对于改善急性失血引起的低粘血症是有好处的，但由于MAP有下降趋势，因此小量液体复苏的长期疗效有待观察。
我们的研究结果提示急性失血可引起血液稀释，表现为Hct及全血粘度下降;经全血及不同容量的少量液体复苏有利于恢复全身有效循环血量，改善由急性失血引起的血液流变性异常，为临床急性失血的治疗提供了实验依据。
【参考文献】
1 许会彬,赵莲,尤国兴,等.失血性休克条件下大鼠血浆代谢组学分析[J].医学分子生物学杂志,2008,5(2):105?109
2 贺信祥,张征,唐静锐,等.血液流变学检测指标在高血压病防治中的作用[J].中国微循环,2004,8(1):35?36
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4 Adams JA,Bassuk JA,Arias J,et al.Acute effects of “delayed postconditioning” with periodic acceleration after asphyxia induced shock in pigs[J].Pediatr Res,2008,64(5):533?537
5 赵克森.重症休克时的血液流变学事件[J].微循环学杂志,2006,16 (4):7?9
