動(dòng)脈留置針機(jī)械刺激致血管損傷的病理學(xué)改變

王安素 秦成誠(chéng) 張 莉 李茜茜 汪 晨 羅 倩

(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，貴州 遵義 563000)

動(dòng)脈留置針機(jī)械刺激致血管損傷的病理學(xué)改變

王安素 秦成誠(chéng) 張 莉 李茜茜 汪 晨 羅 倩

(遵義醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，貴州 遵義 563000)

目的 觀察經(jīng)動(dòng)脈留置針不同頻率采血致局部血管機(jī)械刺激性損傷的病理改變。方法 新西蘭大白兔54只，隨機(jī)分為：①正常組(n=6，不予任何處理)；②陰性組(n=12，通過(guò)兔耳背動(dòng)脈留置動(dòng)脈留置針，用濃度為125 U/ml肝素液2 ml封管2次/d)；③實(shí)驗(yàn)組(通過(guò)給兔耳背動(dòng)脈留置動(dòng)脈留置針，并經(jīng)留置針處不同頻率采集動(dòng)脈血)：A組(n=12，30 min/次采血)；B組(n=12，60 min/次采血)；C組(n=12，120 min/次采血)。96 h后取材檢測(cè)。結(jié)果 ①肉眼觀察各組局部動(dòng)脈炎癥發(fā)生情況差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。②HE染色光鏡下血管病理?yè)p傷的比較：實(shí)驗(yàn)組A>實(shí)驗(yàn)組B>實(shí)驗(yàn)組C>陰性組>正常組，各組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。③采血頻率越高，電鏡下血管內(nèi)皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)損傷越嚴(yán)重，在實(shí)驗(yàn)A組甚至出現(xiàn)內(nèi)皮細(xì)胞壞死，凋亡。結(jié)論 動(dòng)脈留置針保留96 h并經(jīng)留置針處采血頻率越高導(dǎo)致病理?yè)p傷越重，血管內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)功能性改變也越重，甚至發(fā)生不可逆性損傷。

動(dòng)脈留置針；不同頻率采血；動(dòng)脈血管損傷；病理變化

動(dòng)脈留置針是基于靜脈留置針成功運(yùn)用的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它的運(yùn)用能有效減輕及避免因反復(fù)多次動(dòng)脈穿刺給患者帶來(lái)相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生〔1〕，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床。在急救領(lǐng)域、心血管外科、重癥監(jiān)護(hù)病房、手術(shù)麻醉中應(yīng)用尤具優(yōu)勢(shì)〔2～4〕。據(jù)報(bào)道〔5～7〕在有效減少相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生及提高急危重癥病人搶救成功率等方面，外周動(dòng)脈留置針的廣泛運(yùn)用取得了良好效果。作為異物，動(dòng)脈留置針長(zhǎng)期的運(yùn)用亦會(huì)導(dǎo)致相關(guān)并發(fā)癥的發(fā)生。本實(shí)驗(yàn)探討機(jī)械刺激動(dòng)脈留置針導(dǎo)致局部動(dòng)脈血管損傷病理改變及規(guī)律。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 成年健康新西蘭大白兔54只〔生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(渝)2012-0006〕，雌雄不限，體重(2.5±0.5)kg。所有兔子均在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所適應(yīng)性喂養(yǎng)2 w，飲食活動(dòng)正常者，于實(shí)驗(yàn)前2 d剪去耳背毛發(fā)并用8%的硫化鈉進(jìn)行脫毛，用清水擦凈耳背，暴露耳背動(dòng)脈，觀察耳背局部皮膚及血管是否完好無(wú)破損，無(wú)損傷及局部炎癥反應(yīng)者2 d后進(jìn)行操作。

1.2 材料、藥品及儀器 Vialon材料制成的24GBD安全留置針(美國(guó)BD公司)、3L透明敷貼、戊巴比妥鈉(昆明綠盟科技有限公司)、硫化鈉(昆明綠盟科技有限公司)；光學(xué)顯微鏡(日本OLYMPUS 公司)；日本日立H-7650透射電鏡。

1.3 方法

1.3.1 動(dòng)物分組 采用隨機(jī)數(shù)字法分為正常組(n=6)，陰性組(n=12)，實(shí)驗(yàn)A組(n=12)，實(shí)驗(yàn)B組(n=12)，實(shí)驗(yàn)C組(n=12)。各組雌雄、體重比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

1.3.2 動(dòng)物模型的建立 用戊巴比妥鈉(30 mg/kg)腹腔麻醉成功后固定兔子，選擇右耳背動(dòng)脈并用甲紫溶液標(biāo)記穿刺點(diǎn)，置入動(dòng)脈留置針并保留96 h，經(jīng)留置針處不同采血頻率采血建立動(dòng)脈血管損傷模型。本實(shí)驗(yàn)已通過(guò)遵義醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)倫理審批。

1.3.3 操作方法 ①正常組不予操作。②陰性組兔耳背動(dòng)脈留置動(dòng)脈留置針但不采血，每日用125 U/ml的肝素液2 ml封管2次/d。③實(shí)驗(yàn)組兔耳背動(dòng)脈留置動(dòng)脈留置針，并經(jīng)留置針處不同頻率采血刺激動(dòng)脈，采血時(shí)間：8：00～11：30和14：00～17：30。實(shí)驗(yàn)A組采血30 min/次，共64次；實(shí)驗(yàn)B組采血60 min/次，共32次；實(shí)驗(yàn)C組采血60 min/次，共16次。各組操作程序均按臨床采血要求進(jìn)行，每次采血之前均用5 ml注射器先抽取1 ml動(dòng)脈血，再用1 ml注射器采血0.1 ml，最后用125 U/ml的肝素液2 ml封管，所有操作均保證一兔一針一管。

1.3.4 標(biāo)本制作 96 h后所有兔子麻醉后快速取活體組織，在留置針尖端取長(zhǎng)約1 mm的血管做透射電鏡觀察，以兔耳背動(dòng)脈穿刺點(diǎn)為起點(diǎn)向上沿動(dòng)脈血回心方向取2 cm×2 cm含動(dòng)脈血管和局部組織的標(biāo)本做HE染色觀察。

1.4 評(píng)價(jià)方法 ①肉眼觀察：每日定時(shí)由2名主管護(hù)師更換局部敷貼并肉眼觀察局部動(dòng)脈炎癥反應(yīng)的情況，局部動(dòng)脈血管炎癥反應(yīng)的判斷標(biāo)準(zhǔn)參照美國(guó)護(hù)理學(xué)會(huì)2011年版《輸液治療護(hù)理實(shí)踐標(biāo)準(zhǔn)》〔8〕中靜脈炎分級(jí)所要觀察體征并結(jié)合本動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，從局部皮膚發(fā)紅、腫脹、局部血管條索狀改變、皮膚瘀青、穿刺局部膿液流出等五個(gè)方面進(jìn)行觀察。②病理觀察指標(biāo)〔9，10〕：從內(nèi)皮細(xì)胞腫脹、內(nèi)皮細(xì)胞增生、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、毛細(xì)血管充血、血管周?chē)[、血管周?chē)鲅⒐芮怀溲把ㄐ纬傻?個(gè)方面判斷動(dòng)脈血管及周?chē)M織病理學(xué)改變。每個(gè)項(xiàng)目病理?yè)p傷程度分為 4個(gè)等級(jí)：-(無(wú))、+(輕度)、(中度)、(重度)，由未參與本實(shí)驗(yàn)的2名專業(yè)病理科醫(yī)生盲法判斷各指標(biāo)的損傷程度。③電鏡下觀察內(nèi)皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的變化。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS18.0軟件行秩和檢驗(yàn)及SNK比較。

2 結(jié) 果

2.1 肉眼觀察局部炎癥反應(yīng)情況 實(shí)驗(yàn)組及陰性組均無(wú)條索狀改變及膿性滲出。在采血頻率最高的實(shí)驗(yàn)A組出現(xiàn)發(fā)紅、腫脹、皮膚瘀青，較采血頻率低的實(shí)驗(yàn)B組、實(shí)驗(yàn)C組高，但各組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。

2.2 HE染色光鏡觀察結(jié)果 實(shí)驗(yàn)A組內(nèi)皮細(xì)胞腫脹、內(nèi)皮細(xì)胞增生與各組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。炎性細(xì)胞浸潤(rùn)：所有經(jīng)留置針穿刺操作者均有炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，以中性粒細(xì)胞為主。實(shí)驗(yàn)A組與正常組、陰性組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，但實(shí)驗(yàn)組間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。毛細(xì)血管充血：除正常組外所有動(dòng)脈血管周?chē)梢?jiàn)不同程度毛細(xì)血管充血，與正常組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)A組與實(shí)驗(yàn)C組、正常組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，實(shí)驗(yàn)B組與實(shí)驗(yàn)C組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。血管周?chē)[：實(shí)驗(yàn)A組與其余各組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)B組與正常組、陰性組差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。血管周?chē)鲅簩?shí)驗(yàn)A組與陰性組、正常組、實(shí)驗(yàn)C組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；與實(shí)驗(yàn)B組比較無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)；實(shí)驗(yàn)B組與實(shí)驗(yàn)C組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。動(dòng)脈血管管腔充血：實(shí)驗(yàn)A組與正常組、陰性組、實(shí)驗(yàn)C組比較，實(shí)驗(yàn)B組與實(shí)驗(yàn)C組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。實(shí)驗(yàn)B組與正常組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，實(shí)驗(yàn)A組與實(shí)驗(yàn)B組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。血栓形成：實(shí)驗(yàn)A組與正常組、陰性組、實(shí)驗(yàn)C組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，實(shí)驗(yàn)A、B組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。

表1 各組動(dòng)脈血管局部炎癥反應(yīng)情況比較(n，n=12)

與正常組比較：1)P<0.05；與陰性組比較：2)P<0.05；與實(shí)驗(yàn)組A組比較：3)P<0.05；與實(shí)驗(yàn)組B組比較：4)P<0.05

2.3 透射電鏡下觀察血管內(nèi)皮細(xì)胞的變化 正常組血管內(nèi)皮細(xì)胞表面有豐富的微絨毛，連接緊密。胞質(zhì)、核質(zhì)均勻，胞質(zhì)內(nèi)有豐富的線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，溶酶體等細(xì)胞器，其線粒體呈瘦長(zhǎng)型，基質(zhì)深，嵴豐富。膜下可見(jiàn)飲液小泡。核大而不規(guī)則，核仁明顯。陰性組見(jiàn)內(nèi)皮細(xì)胞完整，部分線粒體模糊、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張、細(xì)胞間質(zhì)水腫，且腫脹擴(kuò)張程度較輕，膜下可見(jiàn)飲液小泡。核大而不規(guī)則，核仁明顯，染色質(zhì)邊集不明顯，胞質(zhì)、核質(zhì)電子密度增高。實(shí)驗(yàn)A組顯示為內(nèi)皮細(xì)胞表面的微絨毛明顯減少，有的邊緣呈鋸齒狀。胞質(zhì)內(nèi)顯示線粒體腫脹，嵴結(jié)構(gòu)破壞乃至消失，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張及粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面顆粒脫失。膜下飲液小泡增多或見(jiàn)大空泡。胞核固縮、形狀不規(guī)則，異染色質(zhì)邊集，核仁變小染色質(zhì)邊集明顯，胞質(zhì)、核質(zhì)電子密度增高。部分內(nèi)皮細(xì)胞從基底膜上脫落，細(xì)胞間連接破壞。實(shí)驗(yàn)B組內(nèi)皮細(xì)胞線粒體中度腫脹，嵴變短或消失，呈空泡樣改變，空泡增大，數(shù)量增多。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)明顯腫脹變形，可見(jiàn)顆粒融合，或脫顆?，F(xiàn)象。胞核染色質(zhì)凝集或染色質(zhì)趨邊。實(shí)驗(yàn)C組電鏡下血管內(nèi)皮細(xì)胞呈收縮狀態(tài)，線粒體輕度腫脹變圓，基質(zhì)密度不均，部分線粒體模糊，可見(jiàn)少量空泡。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)輕度擴(kuò)張，有輕度顆粒融合和脫顆粒現(xiàn)象。胞核異染色質(zhì)邊集不明顯。電鏡結(jié)果顯示采血頻率越高，內(nèi)皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)損傷性改變?cè)矫黠@，在實(shí)驗(yàn)A組內(nèi)皮細(xì)胞出現(xiàn)壞死，凋亡改變最明顯。見(jiàn)圖1。

圖1 透射電鏡觀察血管內(nèi)皮細(xì)胞變化(×15 000)

3 討 論

本研究提示通過(guò)肉眼觀察不能有效判斷動(dòng)脈留置針不同頻率采血導(dǎo)致的早期局部動(dòng)脈炎癥反應(yīng)程度，肉眼確定動(dòng)脈留置針安全留置時(shí)間具有一定的局限性。

血管內(nèi)皮細(xì)胞覆蓋全身所有血管，具有十分重要的生理功能。動(dòng)脈留置針的機(jī)械刺激導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，細(xì)胞水腫是細(xì)胞受損后早期改變，內(nèi)皮細(xì)胞水腫在一定程度上反映了血管損傷嚴(yán)重程度。在致炎因子或理化因素的刺激下，局部?jī)?nèi)皮細(xì)胞數(shù)量會(huì)增多，亦是血管內(nèi)皮受損的重要標(biāo)志，其增生的程度與損傷的程度是相平行的，屬于炎癥增生的一種。操作頻率最高的實(shí)驗(yàn)A組內(nèi)皮細(xì)胞損傷也較其余組重。內(nèi)皮細(xì)胞受損使血管的通透性增加，炎性細(xì)胞在趨化因子的作用下滲出血管壁。本實(shí)驗(yàn)所有經(jīng)留置針穿刺操作均有炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，以中性粒細(xì)胞為主，為炎癥早期。研究證實(shí)中性粒細(xì)胞可釋放腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-1β、干擾素(TFN)γ等，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中通過(guò)免疫組化檢測(cè)TNF-α、IL-1β在實(shí)驗(yàn)組中血管周?chē)M織及血管內(nèi)皮細(xì)胞中高表達(dá)〔11〕。內(nèi)皮細(xì)胞是TNF-α作用的靶點(diǎn)之一，TNF-α?xí)?dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷。IL-1β可誘導(dǎo)刺激機(jī)體內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞釋放一系列相關(guān)炎性介質(zhì)，從而引導(dǎo)局部組織或全身的炎癥反應(yīng)。局部組織的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致毛細(xì)血管充血。內(nèi)皮細(xì)胞受損，血管壁通透性增加導(dǎo)致血漿外滲、血管周?chē)M織水腫的發(fā)生；部分紅細(xì)胞溢出血管外會(huì)引起血管周?chē)鲅Ａ糁冕樀牧糁脤?duì)管腔產(chǎn)生一定的堵塞，可導(dǎo)致血液流動(dòng)緩慢。通過(guò)留置針頻繁采血會(huì)對(duì)血流形成渦流與湍流使血流狀態(tài)發(fā)生改變，以及血管內(nèi)皮細(xì)胞或周?chē)M織受損，凝血因子Ⅶ被受損的內(nèi)皮細(xì)胞釋放出的組織因子激活，外源性凝血過(guò)程被啟動(dòng)，從而導(dǎo)致血栓的形成。本實(shí)驗(yàn)中采血頻率相對(duì)較高的組別在血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷、血流狀態(tài)改變、凝血功能凝固性增加相對(duì)其余組明顯。由于小的新鮮血栓可被快速完全溶解，因此我們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)血栓形成數(shù)量有限，均為中等程度。

本實(shí)驗(yàn)顯示頻繁采血操作進(jìn)一步加劇了內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，發(fā)生壞死。司春強(qiáng)〔12〕也證實(shí)炎癥作用導(dǎo)致炎性細(xì)胞因子(IL-1，IL-6，TNF等)的釋放增加，造成惡性循環(huán)，進(jìn)一步加劇了內(nèi)皮細(xì)胞的損傷，內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生凋亡、炎癥壞死。由于線粒結(jié)構(gòu)復(fù)雜及功能敏感，所以當(dāng)細(xì)胞遭受到內(nèi)外因素干擾時(shí)，它出現(xiàn)的反應(yīng)最早，變化最明顯，因此常以線粒體形態(tài)的變化作為鑒別細(xì)胞功能的指標(biāo)〔13〕。內(nèi)皮細(xì)胞細(xì)胞器損傷，線粒體腫脹，細(xì)胞氧化供能受礙。本文結(jié)果表明功能受干擾、內(nèi)皮細(xì)胞受損程度與采血操作頻率正相關(guān)。內(nèi)皮細(xì)胞受損，內(nèi)皮細(xì)胞維持血管完整性、調(diào)節(jié)白細(xì)胞滲出和血管通透性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)及功能完整性受破壞。

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〔2016-01-04修回〕

(編輯 苑云杰/曹夢(mèng)園)

貴州省科學(xué)技術(shù)基金項(xiàng)目(No.〔2013〕2330)；遵義市科學(xué)技術(shù)基金資助項(xiàng)目(No.〔2012〕47號(hào))

張 莉(1964-)，女，碩士生導(dǎo)師，主要從事護(hù)理管理及急危重癥護(hù)理研究。

王安素(1982-)，女，碩士，主管護(hù)師，主要從事護(hù)理管理及急危重癥護(hù)理研究。

R472

A

1005-9202(2017)08-1830-04；

10.3969/j.issn.1005-9202.2017.08.004