50%TBSA Ⅲ度燒傷犬靜脈補液時丙酮酸鈉林格液對循環(huán)血容量和血乳酸水平的影響

高明娟,李　娟,王曉娜,胡　森,盛志勇,張慧萍,白曉東

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50%TBSA Ⅲ度燒傷犬靜脈補液時丙酮酸鈉林格液對循環(huán)血容量和血乳酸水平的影響

高明娟1,李娟1,王曉娜1,胡森2,盛志勇2,張慧萍2,白曉東1

目的研究燒傷犬靜脈補液時丙酮酸鈉林格液對循環(huán)血容量和血乳酸水平的影響。方法采用雄性Beagle犬，預(yù)先施行頸總動脈和頸外靜脈置管，24 h后用凝固汽油燃燒法制成犬50%總體表面積(TBSA)Ⅲ度燒傷模型。將犬隨機分為3組：不補液組(NR組，n=8)、乳酸鈉林格液靜脈補液組(VL組，n=10)和丙酮酸鈉林格液靜脈補液組(VP組，n=10)。兩靜脈補液組于傷后30 min依據(jù)Parkland公式經(jīng)頸靜脈分別輸注丙酮酸鈉林格液或乳酸鈉林格液。動物在清醒狀態(tài)下測定平均動脈壓、循環(huán)血漿容量、動脈血氣和血乳酸水平。結(jié)果傷后2 h，NR組、VL組和VP組動物平均動脈壓分別為(45.3±7.8)、(91.3±10.2)和(98.7±9.5)mmHg，較傷前值(141.7±6.0)、(142.3±6.1)和(142.8±5.5)mmHg明顯降低(P均<0.05)；循環(huán)血漿容量、動脈pH值和PaO2變化趨勢與平均動脈壓相似，但血乳酸濃度較傷前明顯降低(P<0.05)。傷后4 h起NR組各項指標均持續(xù)惡化，直至死亡；而靜脈補液組各指標逐漸恢復(fù)。兩靜脈補液組比較，VP組優(yōu)于VL組，在燒傷補液后6 h差別尤為明顯(P均<0.05)。結(jié)論50%TBSA Ⅲ度燒傷犬靜脈補液時，丙酮酸鈉林格液改善循環(huán)血容量和乳酸性酸中毒的效果優(yōu)于常用的乳酸林格液。

燒傷；休克；靜脈補液；丙酮酸鹽；循環(huán)血容量；乳酸性酸中毒

嚴重戰(zhàn)、創(chuàng)(燒)傷能導(dǎo)致循環(huán)血容量銳減、臟器組織灌注急劇減少，進而組織缺氧、細胞代謝障礙，各種炎性因子釋放，發(fā)生缺氧型乳酸性酸中毒[1]。燒傷休克早期救治最有效的方法是進行充分的液體復(fù)蘇，液體復(fù)蘇實施的越早，燒傷休克早期病死率就越低。液體復(fù)蘇的方式有很多種，如靜脈補液、口服補液、胃內(nèi)灌注補液等，其中靜脈補液是最主要最重要的方式。休克期液體復(fù)蘇的目的不是單純提升血壓，而在于改善全身組織血流灌注量，恢復(fù)并維護細胞正常代謝和臟器功能[2]，因此選擇一種可快速抗休克、明顯改善全身臟器炎性反應(yīng)，并且不良反應(yīng)極少的晶體液十分必要。大量實驗證明，丙酮酸在休克和重要器官損傷方面有治療作用，對燒傷低血容量性休克的動物器官功能起保護作用，可提高生存率[3-6]。本實驗的目的是觀察50%TBSA Ⅲ度燒傷犬靜脈補液時丙酮酸鈉林格液對循環(huán)血容量和血乳酸水平的影響，為臨床治療Ⅲ度燒傷提供實驗依據(jù)。

1　材料與方法

1.1動物模型建立和分組成年雄性Beagle犬(軍事醫(yī)學科學院動物研究所)，體重為9.5～10.5 kg。實驗前24 h禁食，4 h禁飲。采用胡森等[3]的方法，氯胺酮(8 mg/kg)+速眠新Ⅱ(0.4 mg)肌注麻醉，進行無菌置管術(shù)，頸總動脈切開置入心肺容量監(jiān)護儀(picco-PLUS, 德國PULSION公司)的壓力/溫度感應(yīng)導(dǎo)管，監(jiān)測血流動力學指標，頸外靜脈置入靜脈留置管。術(shù)后24 h動物清醒，先經(jīng)頸外靜脈注射1%丙泊酚0.5 ml/kg進行10～15 min短效麻醉，在其頸背部、臀部和腹部均勻涂抹適量3%凝固汽油，燃燒30 s造成Ⅲ度燒傷，采用貼紙法計算致傷區(qū)域總面積約(50.4±3.2%)%總體表面積(TBSA)，組織病理學檢查驗證燒傷深度。隨機數(shù)字表法分為：單純燒傷組(NR組)8只，乳酸鈉林格液組(VL組)和丙酮酸鈉林格液組(VP組) ，每組10只。NR組燒傷傷后無治療，VP組和VL組于傷后30 min從頸靜脈內(nèi)開始補液，補液量和補液速度均依據(jù)Parkland燒傷補液公式，即每1% TBSA補液4 ml/kg，傷后第1個8 h補50%，之后16 h補另50%。在動物清醒狀態(tài)下，所有實驗動物于傷后0、2、6、8、12、24 h分別取動靜脈血觀察動脈血氣、循環(huán)血容量和平均動脈壓的變化。

1.2液體配方乳酸鈉林格液購自中國大冢制藥有限公司，pH值6.5，室溫保存，丙酮酸鈉林格液有實驗室配制，將等分子質(zhì)量的丙酮酸鈉(購于美國Sigma公司)取代乳酸鈉林格液中的乳酸鈉而成，pH值6.2；濾過消毒后4 ℃冰箱保存，使用前置于恒溫水浴箱預(yù)熱至室溫25 ℃?zhèn)溆谩?/p>

1.3指標觀測在動物清醒狀態(tài)下，所有實驗動物于傷后0、2、6、8、12、24 h分別取動靜脈血觀察動脈血氣、循環(huán)血容量和平均動脈壓的變化。動脈血氣采用全自動血氣分析儀測定；采用心肺容量監(jiān)護儀(Picco-PLUS, 德國PULSION公司)監(jiān)測平均動脈壓；循環(huán)血漿容量采用靛青綠染料稀釋法測定[7]。

2　結(jié)　　果

2.1平均動脈壓及循環(huán)血漿容量的變化3組犬燒傷后，平均動脈壓及循環(huán)血漿容量與燒傷前比較，均顯著降低；NR組平均動脈壓及循環(huán)血漿容量持續(xù)降低，直至死亡。兩靜脈補液組補液后平均動脈壓及循環(huán)血漿容量緩慢回升，均高于NR組(P<0.05)，但VP組高于VL組(P<0.05，表1)。

表1　50%TBSA燒傷犬平均動脈壓及循環(huán)血漿容量的變化　±s)

注：NR、VL、VP分別表示單純燙傷組、乳酸鈉林格液、丙酮酸鈉林格液；與NR組比較，①P<0.05；與VL組比較， ②P<0.05；“-”：NR組24 h內(nèi)全部死亡，無數(shù)據(jù)

2.2血乳酸濃度、pH值及PaO2變化3組犬燒傷后，動脈pH值和PaO2比傷前顯著降低，血乳酸水平顯著升高；NR組傷后pH值和PaO2持續(xù)降低，血乳酸濃度持續(xù)升高，直至死亡；VL組和VP組傷后pH值、PaO2逐漸恢復(fù)，顯著高于NR組(P均<0.05)，VL組和VP組血乳酸水平緩慢降低、接近正常水平；VP組動脈pH值和PaO2顯著高于VL組(均P<0.05)，血乳酸水平低于VL組(P<0.05, 表2)。

組別例數(shù)燒傷后時間(h)02681224血乳酸濃度(mmol/L) NR81.62±0.298.50±0.3111.00±0.4511.70±0.5111.70±0.31- VL101.73±0.266.40±0.39①6.00±0.39①5.60±0.32①5.60±0.32①5.40±0.24 VP101.75±0.245.60±0.23①4.92±0.44①3.20±0.39①②3.20±0.39①②2.60±0.36②pH值 NR87.40±0.036.95±0.026.95±0.076.98±0.107.0±0.07- VL107.39±0.027.18±0.017.30±0.07①7.28±0.08①7.33±0.02①7.36±0.09 VP107.41±0.027.22±0.06①②7.32±0.08①7.36±0.05①②7.39±0.03①②7.39±0.06PaO2(mmHg) NR8113.67±2.60 98.15±2.75 98.70±3.3385.92±3.2581.33±2.81- VL10113.58±3.29100.63±3.43①104.57±3.37①105.40±3.55①107.48±3.27①109.18±3.95 VP10112.59±2.63101.62±1.03①105.72±2.05①107.67±1.97①②109.62±1.23①②111.22±1.81②

注：NR、VL、VP分別表示單純燙傷組、乳酸林鈉格液、丙酮酸鈉林格液；PaO2動脈氧分壓；與NR組比較，①P<0.05；與VL組比較，②P<0.05

3　討　　論

嚴重燒傷后體液大量流失，組織循環(huán)血量不足，易發(fā)生低血容量休克，組織缺氧，糖的無氧代謝加強，乳酸等大量的酸根離子產(chǎn)生，發(fā)生高陰離子間隙性代酸[8]。同時，伴有大量炎性因子的釋放，如TNF、VEGF、PAF等，致使血管內(nèi)皮細胞損傷，組織液大量外滲，循環(huán)血量不足，進一步加重低血容量休克。以往研究發(fā)現(xiàn)，傷后大量靜脈補液是治療燒傷休克的重要措施，燒傷復(fù)蘇常用的電解質(zhì)液為平衡鹽溶液和乳酸林格液，但輸入大量乳酸林格液會引起心、肺、腸水腫，并發(fā)ARDS[9]，還會引起嚴重的炎性反應(yīng)，促使多種細胞凋亡[10]。

近年來開發(fā)的高滲氯化鈉、高晶高膠液、醋酸、丙酮酸等替代乳酸林格液的復(fù)蘇溶液，但其在燒傷復(fù)蘇中的作用還需進一步研究。本實驗發(fā)現(xiàn)輸入丙酮酸可達到快速有效改善休克，保護重要器官并改善酸中毒的效果。Flaherty等[4]通過對比丙酮酸林格液與乳酸林格液對失血性休克山羊的復(fù)蘇，證明丙酮酸林格液可以明顯改善山羊的血流動力學，抑制心肌氧化應(yīng)激和炎性反應(yīng)。Su等[11]采用丙酮酸乙酯治療大動物膿毒性休克模型，發(fā)現(xiàn)其可以降低心動過速發(fā)生率，延遲低血壓和少尿的發(fā)生時間。Schillinger等[12]研究結(jié)果顯示，急性心肌梗死、心源性休克的患者，早期行經(jīng)皮冠脈介入治療以及主動脈內(nèi)球囊反搏術(shù)后，經(jīng)冠脈運用丙酮酸可明顯提高休克患者心指數(shù)、每搏心排血指數(shù)及平均收縮壓等血流動力學指標，同時患者心率沒有明顯改變。Ojha等[13]在用異丙腎上腺素誘導(dǎo)的心肌梗死大鼠模型的研究中顯示，丙酮酸可明顯減輕大鼠心肌氧化應(yīng)激損傷，改善心臟功能。以往的研究表明丙酮酸有抑制細胞凋亡、抗氧化、抗酸、抗炎等生理作用，在燒傷休克時能糾正酸中毒[14-16]。Mongan等[17，18 ]在豬的失血性休克模型中，丙酮酸鹽能有效地預(yù)防或糾正嚴重的乳酸性酸中毒；丙酮酸鹽在膿毒癥、燒傷、失血性休克、器官缺血再灌注損傷等急性危重疾病中具有糾正嚴重酸中毒, 抗氧化作用，抑制炎性因子和保護線粒體的功能[19-21]；靜脈輸入丙酮酸林格氏液能有效的糾正致死性失血性休克模型酸中毒和血液動力學紊亂，延長動物的存活時間[22]。

本實驗采用50% TBSA Ⅲ度燒傷犬模型，在燒傷后24 h內(nèi)靜脈補充丙酮酸鈉林格液和乳酸鈉林格液，觀察研究平均動脈壓、循環(huán)血漿容量、動脈血氣和血乳酸水平變化情況。結(jié)果證實，嚴重燒傷后犬的血乳酸濃度較傷前均明顯升高，pH值、PaO2顯著降低，兩補液組較NR組血乳酸濃度、pH值、PaO2明顯改善，VP組較VL組效果更優(yōu)；循環(huán)血漿容量、平均動脈壓比傷前明顯降低，兩補液組較NR組平均動脈壓及循環(huán)血漿容量明顯恢復(fù)，VP組優(yōu)于VL組。結(jié)果表明，丙酮酸鈉林格液對重度燒傷休克動物的乳酸性酸中毒和循環(huán)血漿容量的影響優(yōu)于傳統(tǒng)配方乳酸鈉林格液。

本實驗不足之處：只觀察液體復(fù)蘇后循環(huán)血漿容量、平均動脈壓、血乳酸水平，以及pH值的變化情況，未能同時觀察體內(nèi)酸堿離子、其他炎性因子及能量代謝關(guān)鍵酶活性，實驗主要著眼于探討外源性丙酮酸鹽對乳酸性酸中毒及循環(huán)血量的影響，其他方面作用有待進一步研究。

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(2015-03-25收稿2015-08-10修回)

(責任編輯武建虎)

Effects of sodium pyruvate Ringer’s solution on the lactic acidosis and plasma volume during intravenous resuscitation in dogs with 50%TBSA degree Ⅲ full thickness burn injury

GAO Mingjuan1, LI Juan1, WANG Xiaona1, HU Sen2, SHENG Zhiyong2, ZHANG Huiping2, and BAI Xiaodong1.

1.Burns and Plastic Surgery Department，The General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces, Beijing 100039, China；2. Key Research Laboratory of Tissue Repair and Regeneration of PLA, and Beijing Key Research Laboratory of Skin Injury and Repair Regeneration, First Hospital Affiliated to the Chinese PLA General Hospital, Beijing 100048, China

ObjectiveTo study the effects of sodium pyruvate Ringer’s solution on lactic acidosis and plasma volume during intravenous resuscitation in dogs with 50% TBSA degree Ⅲ full thickness burn injury. MethodsBeagle dogs with intubation of the carotid artery and jugular vein for 24 h were subjected to a 50% TBSA degree Ⅲ burns, and were divided into three groups: burn injury without fluid resuscitation (NR,n=8), burn injury with fluid Lac-Ringer (VL,n=10), and with fluid Pry-Ringer (VP，n=10). The two intravenous fluid resuscitation began at 30 minutes after burn with volume and rate consistent with the Parkland Formula. The arterial and venous blood were sampled at different time points after injury，and then mean arterial pressure, circulating plasma volume, artery blood gas analysis and lactic acid were measured at conscious state. ResultsTwo hours after burn, the mean arterial pressures in NR，VL and VP groups were(45.3±7.8)mmHg，(91.3±10.2)mmHg and(98.7±9.5)mmHg, respectively, which were significantly reduced(allP<0.05)compared with those before injury(41.7±6.0) mmHg，(142.3±6.1) mmHg and (142.8±5.5)mmHg，the change in plasma volume，pH value，PaO2had the same trend as the mean arterial pressure, blood lactate level significantly reduced(P<0.05). All measurements in NR group kept worsening, and all died within 24 h after burn; while those of two intravenous resuscitation groups improved gradually，VP group was significantly superior to VL group at 6 hour after rususcitation(allP<0.05). ConclusionsThe Pyr-Ringer may be superior to the standard Lac-Ringer in the improvement of lactic acidosis and plasma volume during intravenous resuscitation in dogs with 50%TBSA full thickness burn injury.

burns; shock; intravenous solution; pyruvate; plasma volume; lactic acidosis

軍隊十一五科研專項課題(06Z055)；發(fā)改委衛(wèi)星示范項目(2014號)

高明娟，碩士，醫(yī)師。

1.100039北京，武警總醫(yī)院燒傷整形科；2.100048北京，解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院燒傷研究所休克與多器官障礙實驗室

白曉東，E-mail: baixiaotmu@126.com

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