邵洪波姚月明魏 偉
酸燒傷后球結膜微循環的觀察及血液流變學的實驗研究*
邵洪波①姚月明②魏 偉①
目的:探討酸燒傷后家兔球結膜微循環變化規律及機制,以及酸燒傷后家兔血液流變性的變化,探討其對機體血液粘滯性的影響。方法:以健康成年家兔為實驗對象,隨機分為對照組及燒傷組,復制酸燒傷模型,分別在燒傷后即刻、燒傷后30 min、燒傷后1 h、燒傷后2 h觀測球結膜微循環;在兩組傷后即刻,傷后8 h、傷后24 h、傷后48 h四個時相進行采血,檢測全血黏度(ηb)、全血還原黏度(ηr)、血漿黏度(ηp)、血沉(ESR)、血沉方程K值(K)、紅細胞比容(HCT)、纖維蛋白原(FB)、紅細胞剛性指數(TK)、紅細胞聚集指數(EAI)各相應數值,分別進行統計學分析比較。結果:燒傷組四個時相的總積分值分別與對照組比較差異均有統計學意義(P<0.05);兩組ηb及ηr進行比較后,四個時相在同切變率下,燒傷組傷后各值明顯高于對照組(P<0.05);兩組ηp、HCT、ESR、K、FB、EAI、TK比較后,燒傷組傷后各時相所得值均高于對照組(P<0.05)。結論:機體受到酸燒傷后,球結膜微循環有嚴重的改變,出現不同程度的微循環障礙,而且影響血液在血管中的流動速度,導致血液流變性發生變化。
燒傷; 化學; 球結膜; 血液流變; 微循環
在化學燒傷中,最為常見的就是酸燒傷,酸燒傷則具有凝固組織蛋白的作用,局部形成一層痂殼,痂皮的柔軟度可判斷燒傷深淺的方法,所以,酸燒傷創面干燥,無水皰,呈凹陷狀,在治療上較一般熱力燒傷困難。而對于酸燒傷的研究,也基本停留在臨床治療方法上,基礎研究較少有報道。
本實驗以實驗家兔為研究對象,制作酸燒傷模型,研究酸燒傷后球結膜微循環的變化,并檢測傷后血液流變學各指標,來觀察酸燒傷后全身微循環的變化及血液流變性變化的規律,為臨床治療提供指導。
1.1 實驗對象 成年健康家兔36只(由河北醫科大學實驗動物中心提供),體重2.0~3.4 kg,雌雄不拘,隨機平均分為對照組和燒傷組。
1.2 實驗儀器與藥品 WX-9B型多部位微循環顯微儀,計算機微循環圖像處理系統。NEWLEAD BV-100懸絲生物流變儀及WEIDAEHK-40血沉儀(北京同理大眾),JinLi LD-25型離心機(北京醫用離心機廠);30%硫酸液(500 mL/瓶,天津市泰興試劑廠生產,批號:20140617),戊巴比妥鈉粉劑,10%硫化鈉,肝素鈉。
1.3 實驗方法
1.3.1 脫毛 對照組和燒傷組均于實驗前1天用10%硫化鈉溶液脫去家兔背部及兩側被毛,脫去被毛的表面積約占家兔體表面積的30%~35%,兩組均在實驗前禁食8 h。
1.3.2 模型制作 將麻醉成功后的燒傷組家兔俯臥位放于標準兔架上,取醫用無菌棉簽蘸取硫酸液涂于脫毛區的皮膚上,以造成家兔30%~35% TBSA的Ⅲ°燒傷(通過病理檢驗)[1]。對照組家兔常規麻醉后,固定于兔架上,取蒸餾水涂于脫毛區,制作對照組模型。
1.3.3 檢測時相 (1)將對照組及燒傷組燒傷后分為四個時相觀測球結膜微循環變化,分別為燒傷后即刻、傷后30 min、傷后1 h、傷后2 h。(2)將對照組及燒傷組分為以下四個時相進行采血觀測血液流變學指標,即傷后即刻,傷后8 h、傷后24 h、傷后48 h。
1.3.4 采血方法 經耳中央動脈穿刺采血,每只按相應時相采血4次,每次采血3 mL置于抗凝試管內(30 IU/mL肝素鈉)。4次采血程序相同,血樣編號,實驗室溫度25 ℃左右,采血后0.5~1 h以內測定各指標。
1.4 觀察指標
1.4.1 球結膜觀測指標 觀測部位取左眼球結膜顳側眼裂部位,將BCM指標分為3部分11項指標,微血管形態:清晰度、邊緣不齊、囊狀擴張、迂曲扭結、缺血區、微血管瘤、A/V比值;微血管流態:血液流動速度和紅細胞聚集程度;微血管周圍狀態:水腫和出血[2-3]。
1.4.2 血液流變學觀測指標 全血黏度(ηb)、全血還原黏度(ηr)、血漿黏度(ηp)、血沉(ESR)、血沉方程K值(K)、紅細胞比容(HCT)、纖維蛋白原(FB)、紅細胞剛性指數(TK)、紅細胞聚集指數(EAI)[5]。
1.5 統計學處理 采用SPSS 13.0軟件處理數據,根據微循環綜合定量評價方法,將球結膜微循環各個指標的結果用加權積分法表示[4],得出的總積分值及血液流變學指標均為計量資料,兩種資料均用(±s)表示,比較采用t檢驗,以P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 各時相球結膜微循環總積分值的比較 用積分法所得出的值進行統計學分析后,得出表1,兩組在傷后四個時相的總積分值比較差異均有統計學意義(P<0.05)。燒傷組最高時相的積分值傷后30 min與傷后即刻和傷后2 h兩個時相比較,差異均有統計學意義(P<0.05),因積分值的高低可代表微循環障礙的程度,說明在傷后30 min左右時微循環紊亂發生的最為嚴重。
表1 兩組家兔BCM總積分值的比較(±s) 分

表1 兩組家兔BCM總積分值的比較(±s) 分
*與對照組比較,P<0.05;△與本組即刻和2 h比較,P<0.05
組別即刻30 min1 h2 h對照組(n=18) 2.31±0.961.97±0.671.95±0.742.14±0.36燒傷組(n=18)10.15±4.58*16.44±3.27*△12.39±3.71*9 .70±5.28*
2.2 血液流變學觀測結果
2.2.1 兩組ηb的變化 四個時相,180 s-1、100 s-1、50 s-1、30 s-1、10 s-1、3 s-1、2 s-1切變率條件下,同時相同切變率兩組比較,燒傷組全血黏度值高于對照組全血粘度值,差異均有統計學意義(P<0.05);尤其在傷后8 h以后,相同低切變率條件下,燒傷組全血黏度值明顯高于對照組,并隨著時間的延遲,燒傷組全血黏度值逐漸升高。見表2。
表2 兩組家兔各時相各切變率η b的比較(±s)

表2 兩組家兔各時相各切變率η b的比較(±s)
*與對照組同時相同切變率比較,P<0.05
50 s-130 s-110 s-13 s-11 s-16±1.224.28±1.205.72±1.585.33±1.206.95±1.62 6±1.093.98±1.255.28±1.776.18±1.497.06±1.18傷后24 h2.57±1.112.42±1.743.16±1.164.51±1.175.79±1.686.15±1.987.57±1.62傷后48 h2.19±0.242.69±1.583.78±1.423.88±1.265.46±1.626.66±1.927.72±1.58燒傷組(n=18)傷后即刻 3.08±1.00*3.25±1.21*4.28±1.24*5.38±1.22*6.26±1.08*7.80±1.70*8.11±1.32*傷后8h 3.78±1.32*3.77±1.49*5.49±1.52*6.48±1.74*8.87±1.88*9.73±2.62*10.14±3.52*傷后2 4h 3.91±1.16*4.29±1.58*7.18±1.89*8.92±2.49*9.29±3.61*10.79±4.22*12.65±4.66*傷后48 h 3.28±1.28*3.68±1.38*7.05±2.12*8.93±2.27*9.23±3.27*11.53±2.78*13.05±4.06*
2.2.2 兩組ηr的變化 四個時相, 180 s-1、100 s-1、50 s-1、30 s-1、10 s-1、3 s-1、2 s-1切變率條件下,同時相同切變率兩組比較,燒傷組還原黏度值高于對照組還原黏度值,差異有統計學意義(P<0.05);尤其在相同低切變率條件下,燒傷組還原黏度值明顯高于對照組,且隨著時間的延遲,其還原黏度值也逐漸升高。見表3。
表3 兩組家兔各時相各切變率η r的比較(±s)

表3 兩組家兔各時相各切變率η r的比較(±s)
*與對照組同時相同切變率比較,P<0.05
組別時相180 s-1100 s-150 s-130 s-110 s-13 s-11 s-1對照組(n=18)傷后即刻2.85±1.122.95±1.104.11±1.455.26±1.186.22±1.297.38±1.278.75±1.09傷后8 h3.20±0.973.24±1.464.71±1.285.27±1.616.37±1.057.52±1.848.57±1.27傷后24 h3.12±1.114.15±1.554.62±0.585.82±1.226.77±1.687.83±0.988.67±1.28傷后48 h3.15±0.693.86±1.724.69±1.665.62±1.086.54±1.627.41±1.088.38±1.62燒傷組(n=18)傷后即刻 4.25±1.03*5.55±1.28*6.57±1.52*7.72±1.19*9.64±3.24*11.56±3.28*13.06±4.63*傷后8 h 5.69±1.17*7.19±1.61*9.32±1.29*10.82±2.13*11.92±3.28*13.05±4.66*15.17±3.87*傷后24 h 6.99±1.82*8.26±0.83*10.10±2.07*12.04±3.28*14.08±3.77*16.24±4.69*17.84±5.86*傷后48 h 7.62±1.64*9.67±1.28*11.83±3.56*13.54±4.06*15.65±5.11*18.02±6.32*20.65±4.19*
2.2.3 兩組ηp、HCT、ESR、K、FB、EAI、TK的變化 在傷后即刻時相,兩組ηp、HCT、ESR、K、FB、EAI、TK值比較差異均無統計學意義(P>0.05),在以后的三個時相中,燒傷組與對照組各值的比較差異均有統計學意義(P<0.05),見表4。
本實驗中發現,酸燒傷后球結膜微循環紊亂發生較為嚴重,且某些指標出現時間較早,如在傷后2 h內即有微血管囊狀擴張、空白區、滲出和出血,流速即有停滯現象發生,紅細胞呈重度聚集狀態。其可能的原因為:微循環對各種物理、化學、生物因素刺激十分敏感,硫酸是強腐蝕性化學物質,因而可能導致本實驗動物微循環紊亂發生較早且較嚴重;另外,酸燒傷后,不僅局部血管內皮損傷,遠隔部分臟器血管的內皮細胞也有不同程度的損害,再加之局部創面化學性毒素的吸收和機體產生的內毒素作用,更加重內皮細胞的損害,導致全身微循環發生嚴重改變[5]。另外,因積分值越高反映BCM的變化越嚴重[6],所以從表1結果中認為燒傷后30 min左右BCM的變化最為嚴重,之后,由于機體的代償機制,腦部循環灌注的改善使微循環紊亂有所緩解,積分值相對較低。所以在臨床治療中,如在傷后2 h內,尤其在30 min左右時開始給予改善微循環的治療,能對燒傷休克的發生有治療作用。
表4 兩組家兔各時相η p、HCT、ESR、K、FB、EAI、TK比較(±s)

表4 兩組家兔各時相η p、HCT、ESR、K、FB、EAI、TK比較(±s)
*與對照組同時相同切變率比較,P<0.05
組別時相ηp (mPa·s)HCT(%)ESR(mm/h)KFB(g/L)EAITK對照組(n=18)傷后即刻0.98±0.1635.21±2.151.26±1.083.95±1.743.33±0.473.35±1.030.80±0.39傷后8 h0.95±0.3436.28±3.811.76±1.263.79±1.073.67±1.083.34±1.420.80±0.21傷后24 h0.92±0.1537.71±3.671.84±0.563.61±1.363.62±1.253.42±0.620.86±0.25傷后48 h0.97±0.6936.44±5.621.84±1.663.67±1.213.69±1.623.55±1.020.78±0.50燒傷組(n=18)傷后即刻1.19±1.0937.25±3.101.80±1.064.21±1.753.61±0.844.15±1.050.85±0.21傷后8 h 1.96±0.82*41.09±3.86*2.27±1.09*8.63±2.77*4.41±1.16*5.52±1.84*1.06±0.21*傷后24 h 1.79±0.62*42.68±5.28*4.82±2.02*14.03±3.61*4.60±1.62*6.89±2.21*1.24±0.20*傷后48 h 1.92±0.52*43.84±4.06*8.40±3.61*25.18±4.21*5.16±1.08*8.12±2.61*1.20±0.19*
本研究表明,酸燒傷后可引起家兔血液流變學發生明顯改變,在各切變率下的全血黏度、全血還原黏度均在酸燒傷后即刻均開始逐漸升高,尤其在低切變率下升高更為明顯。全血黏度升高主要與以下因素有關,(1)血液濃縮:在機體受到燒傷應激情況下,機體組織器官微血管通透性增強,血管內血漿樣成分外滲,可導致血液濃縮,致本研究結果中的紅細胞比容升高,引起全血黏度升高[7]。(2)紅細胞聚集:一般認為紅細胞聚集性影響低切變率下的全血黏度,本研究結果表明酸燒傷后可引起紅細胞聚集指數升高,全血黏度的改變也影響紅細胞聚集性,隨著全血黏度升高紅細胞聚集指數隨之升高。(3)紅細胞變形能力下降:紅細胞變形和定向是影響高切變率全血黏度的重要因素。本研究證明紅細胞剛性指數在傷后8 h逐漸增加,表明酸燒傷后可導致紅細胞變形能力下降,引起全血高切黏度增加。(4)血小板聚集和白細胞增多:在以往微循環研究中發現,因為各種原因引起機體微循環障礙發生后,機體的多個部位均發現有白微栓存在,而白微栓是由血小板聚集形成的微團塊,而這種血小板聚集和白細胞增多可能是酸燒傷后全血黏度升高的原因之一。血漿黏度主要受血漿內高分子化合物的濃度影響,如纖維蛋白原、β脂蛋白、膽固醇、甘油三脂、球蛋白等,白蛋白對血漿黏度影響較小[8]。本研究發現酸燒傷后纖維蛋白原濃度逐漸升高,另外血液濃縮也可引起血漿球蛋白濃度相對增加,兩者可致血漿黏度逐漸增加。
因此,當機體受到如化學性燒傷后,會出現不同程度的微循環障礙,紅細胞聚集、微血栓、滲出、水腫等,而且無論全血黏度還是血漿黏度都會升高,直接影響血液在血管中的流動速度,尤其影響血液在微血管內的血流速度,導致機體組織微循環低灌流狀態,引起組織器官缺血和缺氧,嚴重者導致休克的發生[9-10]。由此,在燒傷臨床治療中,休克早期即可適當應用改善微循環等藥物,可減輕微循環障礙,改善血液流變性,適當降低血液黏稠度,提高燒傷臨床休克治療的有效率。
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Experimental Study of the Bulbar Conjunctiva Microcirculation and Hemorheology after Acid Burns
SHAO Hong-bo,YAO Yue-ming,WEI Wei.// Medical Innovation of China,2015,12(09):020-023
Objective:To observe the changes in bulbar conjunctiva microcirculation of acid burned rabbits during early burning, to study the regularity and characters of its changing, and changes of hemorheology,then explore its effect on blood viscosity.Method:The healthy adult rabbits were selected as experimental objects, and were randomlydivided into control group and burn group, duplicate the model of acid burn, when two groups after injury immediately,after injury 30 min,1 h, 2 h, the bulbar conjunctiva microcirculation were observed, blooding when two groups after injury immediately, after injury 8, 24, 48 h,the parameters included whole-blood viscosity(ηb), whole-blood restore viscosity(ηr), plasma viscosity(ηp), erythrocyte sedimentation rate(ESR), K value of ESR equation(K),hematocrit(HCT), fibrinogen(FB), erythrocyte stiffen index(TK), erythrocyte aggregation index(EAI), test data were measurement data,and were analyzed by t test.Result:Total credit value of four phases respectively compared with the control group, there was significant difference (P<0.05). Compared the two groups ηb and ηr, and four phase at the same shear rate, the value in burn injury group was higher than that in control group (P<0.05); compared two groups of ηp, HCT, ESR, K, FB, EAI, TK, the values of burn group in each phase were higher than those of control group(P<0.05).Conclusion:After acid burns, bulbar conjunctiva microcirculation changes severely, affecting blood flow velocity in the blood vessels, leading to changes in blood rheology.
Burns; Chemical; Bulbar conjunctiva; Blood rheology; Microcirculation
10.3969/j.issn.1674-4985.2015.09.007
2014-08-11) (本文編輯:蔡元元)
河北省衛生廳科研基金項目指導項目(20100266)
①河北醫科大學第一醫院 河北 石家莊 050031
②石家莊心腦血管病醫院
邵洪波
First-author’s address:The First Hospital of Hebei Medical University,Shijiazhuang 050031,China