海水淹溺肺水肿兔模型复制的研究
作者:董文度 赵增荣 张敏华 王琰 袁驾南 刘虹 徐根兴
单位:
关键词:
中华劳动卫生职业病杂志980220 在航海医学中,海水淹溺屡有发生[1]。淹溺者一旦发生肺水肿,病情危重、发展迅速、死亡率较高[2]。我们选用纯种新西兰兔为实验动物,向其肺内灌入海水造成急性肺损伤,成功地复制了海水淹溺肺水肿(pulmonary edema after seawater drowning,PE-SWD)的动物模型,为深入研究PE-SWD的发生机制、病理生理变化和临床救治奠定了基础。
一、材料与方法
选用一级纯种雄性新西兰兔14只,用20%氨基甲酸乙酯(1.0 g/kg)耳缘静脉麻醉。气管切开插入“Y”型玻璃套管,左侧颈总动脉插管连接检压计观察记录血压,右侧股动脉插入塑料导管供取血用。(1)模型复制:用20 ml注射器连接20 cm塑料导管,将导管插入玻璃套管内,快速向兔肺内灌入海水4 ml/kg,1分钟内灌完。(2)血气检测:每只兔在灌海水前及灌海水后不同时期分别由股动脉取血0.5 ml。用ABL-Ⅲ型血气分析仪测定动脉血pH、PaO2、PaCO2、血氧饱和度(SO2)、实际碳酸氢盐(AB)和碱剩余(BE)等6项指标。(3)血栓素B2(TXB2)和6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)测定:在灌海水前及灌海水后不同时期分别从股动脉取血5 ml,按李氏[3]法处理标本。采用东亚免疫技术研究所生产的TXB2和6-keto-PGF1α放免药盒,使用XH-6010γ放射免疫测定仪定量检测。(4)肺病理学观察:家兔于灌海水后120分钟,静脉注入3.0%戊巴比妥钠(3.0 g/kg)麻醉致死作为实验组,另取4只正常兔按同样方法致死作为对照组。两下肺取材,常规固定、制片,进行光镜、电镜观察。
, http://www.100md.com
各指标测定结果用t检验进行统计学处理。
二、结果
1.呼吸、循环系统指标变化:灌海水后即刻,动物出现呼吸困难、鼻翼煽动,辅助呼吸肌收缩增强,呼吸频率显著增加。随后发绀明显,气管内不断溢出泡沫状液体,两肺布满湿口罗音(表1)。
2.血气和酸碱指标变化:灌海水后30分钟,PaO2明显下降,而后虽有缓慢回升趋势,但始终处于很低水平。PaCO2仅在灌海水后10~30分钟中度升高,在60分后反而低于灌海水前水平(表2)。
3.动脉血浆TXB2和6-keto-PGF1α变化:灌海水后30分钟,动脉血浆TXB2和6-keto-PGF1α显著升高,随后虽呈缓慢下降趋势,但仍处于较高水平(附图)。
, 百拇医药
4.肺病理形态变化:PE-SWD动物肺表面呈淡红色,可见暗红色片状区和出血区;切面呈暗红色,挤压时有粉红色水肿液溢出。光镜见肺组织有局灶性肺泡水肿、肺间质水肿、肺不张、肺充血和肺出血;未受累的肺泡呈代偿性肺气肿改变。电镜观察发现肺泡Ⅰ型和Ⅱ型上皮细胞受损、胞体肿胀、板层小体多被破坏或有排空现象;毛细血管内皮细胞肿胀,细胞膜明显受损,血管基底膜暴露,管腔内有血小板聚集和附壁现象。
表1 灌海水后兔呼吸、循环系统指标(±s,n=14) 实验阶段
呼吸频率(次/分)
血压(kPa)
呼吸困难
肺内湿口罗音
气管内溢出
, 百拇医药 泡沫状液体
发绀
灌海水前
60.29±13.04
14.21±1.10
-
-
-
-
灌海水后(min)
10
196.86±17.88**
13.03±0.76*
, 百拇医药
+
+
+
+
30
184.00±21.14**
11.43±1.36**
+
+
+
+
60
178.57±24.30**
, http://www.100md.com
9.83±0.71**
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90
173.43±21.53**
8.76±1.01**
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+
, http://www.100md.com
120
161.14±23.49**
7.92±1.10**
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+
灌海水后与灌海水前比较,*P<0.05,**P<0.01
本课题受中国人民解放军总后勤部科研基金资助
作者单位:210099 南京,海军医学高等专科学校细胞生物学研究室
, 百拇医药
表2 灌海水后兔血气和酸碱指标变化(±s,n=14) 实验阶段
PaO2(kPa)
PaCO2(kPa)
SO2(%)
pH
AB(mmol/L)
BE(mmol/L)
灌海水前
11.19±0.53
5.10±0.21
94.49±1.58
, http://www.100md.com
7.37±0.02
23.37±1.41
-1.66±1.69
灌海水后(min)
10
3.78±0.54**
6.98±0.55**
45.29±12.86**
7.28±0.03**
17.82±2.69**
, http://www.100md.com
-6.84±3.31**
30
3.65±0.47**
6.94±0.33**
40.10±13.77**
7.19±0.04**
15.98±2.79**
-11.68±3.88**
60
4.77±1.16**
, 百拇医药
4.33±0.31**
55.67±13.92**
7.20±0.03**
12.89±2.54**
-14.47±2.83**
90
5.42±0.96**
3.38±0.24**
61.91±12.82**
, 百拇医药
7.19±0.07**
10.63±2.69**
-16.70±3.53**
120
6.38±0.92**
3.23±0.62**
66.61±11.13**
7.16±0.07**
8.29±2.96**
, 百拇医药
-19.61±3.78**
灌海水后与灌海水前比较,**P<0.01
附图 灌海水前、后不同时期兔动脉血浆TXB2和6-Keto-PGF1α变化曲线
三、讨论
海水溺水分为湿性淹溺和干性淹溺(窒息)两种类型,湿性海水淹溺一般均有肺水肿的临床表现和病理生理变化。我们认为:海水淹溺肺水肿与湿性海水淹溺本质是相同的[2]。本实验向兔肺内灌入海水,动物出现明显的呼吸困难,呼吸频率显著增加,两肺布满湿性口罗音,气管内不断溢出泡沫状液体(表1),PaO2和SO2显著下降,发绀明显,表现出严重的、进行性的低氧血症;动脉血pH、AB和BE降低,酸中毒持续存在(表2),血压处于较低水平;肺表面可见暗红色片状区和/或出血区,切面可挤出多量的粉红色水肿液。上述变化,符合PE-SWD的诊断标准[4]。
, http://www.100md.com
肺水肿一般分为流体静压性肺水肿和通透性肺水肿两种类型。前者因为肺毛细血管流体静压增高所引起,后者是由于肺泡上皮和/或肺微血管内皮通透性增高所致[5]。PE-SWD属于上述两种因素共同作用而形成的混合性肺水肿。关于PE-SWD发生机制的探讨,另撰文报道。本实验选用纯种新西兰兔复制的PE-SWD动物模型,技术方法简便、症状典型、指标稳定可靠、重复性好、效果满意,与临床所见PE-SWD极为相似,为深入研究PE-SWD提供了一种稳定可靠的动物模型。
参 考 文 献
1 Vaagenes P.Drowning-near drowning.Tidss Kr Nor Laegeforen,1993,113:2673~2699.
2 Cohen DS,Matthay MA,Cogan MG,et al.Pulmonary edema associated with salt water near-drowning.Am Rev Respir Dis,1992,146:794~796.
, 百拇医药
3 李振甲,杨梅芳.激素的放射免疫分析.北京:科学技术文献出版社,1985.138~170.
4 Angerio AD,Kot PA.Pathophysiology of pulmonary edema.Crit Care Nurs Q,1994,17(3):21~23.
5 Takeda A,Okumura S,Miyamoto T,et al.Comparison of extravascular lung water volume with radiographic findings in dogs with experimentally increased permeability pulmonary edema.J Vet Med Sci,1995,57:481~485.
(收稿:1997-03-26 修回:1997-05-20)
, 百拇医药
单位:
关键词:
中华劳动卫生职业病杂志980220 在航海医学中,海水淹溺屡有发生[1]。淹溺者一旦发生肺水肿,病情危重、发展迅速、死亡率较高[2]。我们选用纯种新西兰兔为实验动物,向其肺内灌入海水造成急性肺损伤,成功地复制了海水淹溺肺水肿(pulmonary edema after seawater drowning,PE-SWD)的动物模型,为深入研究PE-SWD的发生机制、病理生理变化和临床救治奠定了基础。
一、材料与方法
选用一级纯种雄性新西兰兔14只,用20%氨基甲酸乙酯(1.0 g/kg)耳缘静脉麻醉。气管切开插入“Y”型玻璃套管,左侧颈总动脉插管连接检压计观察记录血压,右侧股动脉插入塑料导管供取血用。(1)模型复制:用20 ml注射器连接20 cm塑料导管,将导管插入玻璃套管内,快速向兔肺内灌入海水4 ml/kg,1分钟内灌完。(2)血气检测:每只兔在灌海水前及灌海水后不同时期分别由股动脉取血0.5 ml。用ABL-Ⅲ型血气分析仪测定动脉血pH、PaO2、PaCO2、血氧饱和度(SO2)、实际碳酸氢盐(AB)和碱剩余(BE)等6项指标。(3)血栓素B2(TXB2)和6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)测定:在灌海水前及灌海水后不同时期分别从股动脉取血5 ml,按李氏[3]法处理标本。采用东亚免疫技术研究所生产的TXB2和6-keto-PGF1α放免药盒,使用XH-6010γ放射免疫测定仪定量检测。(4)肺病理学观察:家兔于灌海水后120分钟,静脉注入3.0%戊巴比妥钠(3.0 g/kg)麻醉致死作为实验组,另取4只正常兔按同样方法致死作为对照组。两下肺取材,常规固定、制片,进行光镜、电镜观察。
, http://www.100md.com
各指标测定结果用t检验进行统计学处理。
二、结果
1.呼吸、循环系统指标变化:灌海水后即刻,动物出现呼吸困难、鼻翼煽动,辅助呼吸肌收缩增强,呼吸频率显著增加。随后发绀明显,气管内不断溢出泡沫状液体,两肺布满湿口罗音(表1)。
2.血气和酸碱指标变化:灌海水后30分钟,PaO2明显下降,而后虽有缓慢回升趋势,但始终处于很低水平。PaCO2仅在灌海水后10~30分钟中度升高,在60分后反而低于灌海水前水平(表2)。
3.动脉血浆TXB2和6-keto-PGF1α变化:灌海水后30分钟,动脉血浆TXB2和6-keto-PGF1α显著升高,随后虽呈缓慢下降趋势,但仍处于较高水平(附图)。
, 百拇医药
4.肺病理形态变化:PE-SWD动物肺表面呈淡红色,可见暗红色片状区和出血区;切面呈暗红色,挤压时有粉红色水肿液溢出。光镜见肺组织有局灶性肺泡水肿、肺间质水肿、肺不张、肺充血和肺出血;未受累的肺泡呈代偿性肺气肿改变。电镜观察发现肺泡Ⅰ型和Ⅱ型上皮细胞受损、胞体肿胀、板层小体多被破坏或有排空现象;毛细血管内皮细胞肿胀,细胞膜明显受损,血管基底膜暴露,管腔内有血小板聚集和附壁现象。
表1 灌海水后兔呼吸、循环系统指标(±s,n=14) 实验阶段
呼吸频率(次/分)
血压(kPa)
呼吸困难
肺内湿口罗音
气管内溢出
, 百拇医药 泡沫状液体
发绀
灌海水前
60.29±13.04
14.21±1.10
-
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灌海水后(min)
10
196.86±17.88**
13.03±0.76*
, 百拇医药
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184.00±21.14**
11.43±1.36**
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173.43±21.53**
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7.92±1.10**
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灌海水后与灌海水前比较,*P<0.05,**P<0.01
本课题受中国人民解放军总后勤部科研基金资助
作者单位:210099 南京,海军医学高等专科学校细胞生物学研究室
, 百拇医药
表2 灌海水后兔血气和酸碱指标变化(±s,n=14) 实验阶段
PaO2(kPa)
PaCO2(kPa)
SO2(%)
pH
AB(mmol/L)
BE(mmol/L)
灌海水前
11.19±0.53
5.10±0.21
94.49±1.58
, http://www.100md.com
7.37±0.02
23.37±1.41
-1.66±1.69
灌海水后(min)
10
3.78±0.54**
6.98±0.55**
45.29±12.86**
7.28±0.03**
17.82±2.69**
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灌海水后与灌海水前比较,**P<0.01
附图 灌海水前、后不同时期兔动脉血浆TXB2和6-Keto-PGF1α变化曲线
三、讨论
海水溺水分为湿性淹溺和干性淹溺(窒息)两种类型,湿性海水淹溺一般均有肺水肿的临床表现和病理生理变化。我们认为:海水淹溺肺水肿与湿性海水淹溺本质是相同的[2]。本实验向兔肺内灌入海水,动物出现明显的呼吸困难,呼吸频率显著增加,两肺布满湿性口罗音,气管内不断溢出泡沫状液体(表1),PaO2和SO2显著下降,发绀明显,表现出严重的、进行性的低氧血症;动脉血pH、AB和BE降低,酸中毒持续存在(表2),血压处于较低水平;肺表面可见暗红色片状区和/或出血区,切面可挤出多量的粉红色水肿液。上述变化,符合PE-SWD的诊断标准[4]。
, http://www.100md.com
肺水肿一般分为流体静压性肺水肿和通透性肺水肿两种类型。前者因为肺毛细血管流体静压增高所引起,后者是由于肺泡上皮和/或肺微血管内皮通透性增高所致[5]。PE-SWD属于上述两种因素共同作用而形成的混合性肺水肿。关于PE-SWD发生机制的探讨,另撰文报道。本实验选用纯种新西兰兔复制的PE-SWD动物模型,技术方法简便、症状典型、指标稳定可靠、重复性好、效果满意,与临床所见PE-SWD极为相似,为深入研究PE-SWD提供了一种稳定可靠的动物模型。
参 考 文 献
1 Vaagenes P.Drowning-near drowning.Tidss Kr Nor Laegeforen,1993,113:2673~2699.
2 Cohen DS,Matthay MA,Cogan MG,et al.Pulmonary edema associated with salt water near-drowning.Am Rev Respir Dis,1992,146:794~796.
, 百拇医药
3 李振甲,杨梅芳.激素的放射免疫分析.北京:科学技术文献出版社,1985.138~170.
4 Angerio AD,Kot PA.Pathophysiology of pulmonary edema.Crit Care Nurs Q,1994,17(3):21~23.
5 Takeda A,Okumura S,Miyamoto T,et al.Comparison of extravascular lung water volume with radiographic findings in dogs with experimentally increased permeability pulmonary edema.J Vet Med Sci,1995,57:481~485.
(收稿:1997-03-26 修回:1997-05-20)
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