低温预防周围神经缺血再灌注损伤的形态学研究
作者：罗晓中 安 洪
单位：罗晓中 四川省自贡市第四人民医院骨科 (643000) 安 洪 重庆医科大学附属第一医院骨科 (400016)
关键词：低温；周围神经；缺血再灌注损伤；形态学研究
重庆医学CHONGQING MEDICAL JOURNAL1999年 第28卷 第3期 Vol 摘 要 采用暂时阻断家兔髂总动脉起始处的血流的实验模型，观察用降温方法预防坐骨神经的缺血再灌注损伤(缺血4小时，再灌注5小时)的形态学变化，结果显示：神经的缺血再灌注损伤在低温下较常温下明显轻微，提示降温可预防周围神经缺血再灌注损伤。
Morphologic strdy of Prevention of Post-ischemia Reperfusion Injury to Peripheral Nerve with Experime ntal Hypothermia
, http://www.100md.com
Luo Xianzhong,An Hong.
Department of Orthopedic Surgery,Zigong No 4 People's Hospital,Zigong 643000 Chongqing University of Medical Sciences,Chongqing 400016
Abstract:Model of post-ischemia reperfusion of unilateral sciatic nerve was produced in rabbits by temporary occluding the common iliac artery,with 4 hours of ischemia and 5 hours of reperfusion to achieve post-ischemia reperfusion injury of the nerve.Hypothemia as preventive method to post-ischemia reperfusion injury to the nerve was studied,and the morphologic change of specimens of the nerve was observed.We have demonstrated that the injury of the nerve was evidently milder under low tempera-ture than that under room temperature.The result suggests that hypothemia can be used to prevent the post-ischemia reperfusion injury of peripheral nerve.
, 百拇医药
Key words:Hypothemia,Perpheral nerve,Post-ischemia reperfusion,Morphologic study
临床上，各种原因所致的肢体缺血再灌注损伤，不仅包括肌肉组织的缺血再灌注损伤，还包括周围神经等其它组织的缺血再灌注损伤。如何减轻再灌注损伤是当前医学研究的重要课题之一。到目前为止，采用降低患肢温度以减少再灌注损伤的方法已有不少报道，但其主要涉及到肌肉组织[1]。降温对周围神经缺血再灌注损伤是否也有预防作用，尚无直接形态学证据。为此，笔者利用家兔复制了坐骨神经缺血再灌注模型，旨在探讨低温对周围神经缺血再灌注损伤的保护作用及其形态学证据，并讨论低温减轻再灌注损伤的可能机制。
材料和方法
实验动物为健康，成龄的新西兰大白兔18只，雌雄不限，体重1.90～2.51kg。所有动物均以左后肢为实验肢体，随机分为两组：降温组即缺血4小时再灌注5小时降温组，常温组即缺血4小时再灌注5小时常温组；降温组动物左后肢用泡沫型氯化钠降温袋致冷(降温袋国家专利号ZL9220182.X)，使坐骨神经旁肌温(代表神经温度)降至18.2～24.7℃；温度用上海医用仪器厂生产的针极温度传感器测定；常温组在室温20.2℃环境下进行；所有实验动物用无损伤动脉夹夹于左髂总动脉起始处，以阻断左右肢血流，缺血4小时后取出动脉夹恢复血流，再灌注5小时后取左后肢膝关节平面附近坐骨神经约30mm，常规固定，石蜡包埋切片，HE染色，光镜下观察；另取1mm3大小神经组织，按电镜常规固定，脱水，包埋，超薄切片，铅-铀染色，日立600型透射电镜观察。
, 百拇医药
结 果
1 实验前，两组皮肤温度相等，平均33.1℃，神经旁肌温平均35.7℃；实验后，降温组皮温平均18.3℃，神经旁肌温20.9℃，降温组所有动物皮肤无冻伤。
2 常温组神经损伤性病变 光镜下，神经束膜血管扩张充血，大量中性粒细胞浸润，神经肿胀，髓鞘出现较多小泡，还可见“鱼刺样”脱髓鞘改变，轴索肿胀，神经纤维基本连续；电镜下，神经髓鞘分层多见，并可见髓鞘局部溶解空泡，轴索空泡，雪旺氏细胞基本正常，偶有线粒体肿胀。
3 降温组神经损伤性病变：光镜下，未见明显神经束膜血管扩张充血及中性粒细胞浸润，偶见髓鞘及轴索肿胀，神经纤维基本正常；电镜下，神经髓鞘形态基本正常，偶见局部髓鞘分层，轴索基本正常，雪旺氏细胞基本正常，偶见线粒体肿胀。
讨 论
1 自1985年Mccord[2]提出再灌注损伤的概念后，至今已在多种组织、器官证实了再灌注损伤的存在，近年来，周围神经的缺血再灌注损伤也受到注意，但报道极少，关于其预防和治疗的报道更是罕见。目前认为周围神经的缺血再灌注损伤可能主要由于氧自由基大量产生所致[3，4]，另外，钙超载及花生四烯酸代谢异常也可能是其原因之一。氧自由基的主要致伤方式是破坏毛细血管内皮细胞，继之破坏血-神经屏障，这样，一方面可导致神经内膜水肿，结果在周围神经环境中产生一个腔隙间隔综合征，形成了受压→水肿→营养障碍→进一步水肿的恶性循环[5]；另一方面，氧自由基可攻击富含不饱和脂肪酸的髓鞘，进而导致髓鞘的水肿以及发生脱髓鞘改变[4]，从而引起周围神经的损伤。
, 百拇医药
2 本实验光镜及电镜结果均显示：降温组神经损害较常温组明显轻微，由此可见，局部降温的确可以预防或减轻周围神经的缺血再灌注损伤。低温可降低组织代谢，从而增加对缺血缺氧的耐受性，减少组织损害，这已为人们所公认。以往的研究也证实，降温可从多途径，多环节抑制氧自由基的产生及其引发的连锁反应[6]。在周围神经的缺血再灌注损伤中，低温可能主要通过抑制神经组织自由基的生成和保护其它抗氧化酶如过氧化氢酶等来对超氧化物歧化酶(SOD)起到保护作用。这样，就减轻了脂质过氧化反应。从而减轻了富含不饱和脂肪酸的髓鞘的水肿和脱髓鞘的改变以及减少了中性粒细胞的渗出，这与我们所得的结果类似。低温还可能通过抑制钙离子内流[7]，使细胞内钙超载减轻，钙超载减轻一方面可使沉积于线粒体上的钙减少，而使线粒体功能和结构的损害减轻，另一方面减少了多价不饱和脂肪酸特别是花生四烯酸的释放，从而减少了凝血恶烷(TXA2)的生成，进而使毛细血管通透性下降和阻止血小板的凝集。另外，低温还可减轻毛细血管内膜的损伤和水肿的产生[8]。这些最终达到减轻周围神经缺血再灌注损伤的目的。
, 百拇医药
3 降温(20.9℃左右)能减轻周围神经形态学结构的损害，从而达到预防周围神经缺血再灌注损伤的目的。并且此温度不会引起肢体的并发症诸如皮肤冻伤等的产生。此方法简单，安全，有效，具有临床实用价值。
参考文献
1 Awerbuck D,et al.J Surg Res,1994,57:480
2 Mccord JM.N Engl J Med,1985,312:159
3 Schmelzer JD,et al.Proc Natl Acad Sic USA,1989,86:1639
4 Nukada H,et al.J Anat,1994,185:259
5 王法,等.中华骨科杂志,1996,11:723
6 陈岩,等.中华创伤杂志,1997,1:7
7 朱诚,等.中华创伤杂志,1997,1:1
8 Jurkovich GJ,et al.J Surg Res,1988,5:514, 百拇医药
单位：罗晓中 四川省自贡市第四人民医院骨科 (643000) 安 洪 重庆医科大学附属第一医院骨科 (400016)
关键词：低温；周围神经；缺血再灌注损伤；形态学研究
重庆医学CHONGQING MEDICAL JOURNAL1999年 第28卷 第3期 Vol 摘 要 采用暂时阻断家兔髂总动脉起始处的血流的实验模型，观察用降温方法预防坐骨神经的缺血再灌注损伤(缺血4小时，再灌注5小时)的形态学变化，结果显示：神经的缺血再灌注损伤在低温下较常温下明显轻微，提示降温可预防周围神经缺血再灌注损伤。
Morphologic strdy of Prevention of Post-ischemia Reperfusion Injury to Peripheral Nerve with Experime ntal Hypothermia
, http://www.100md.com
Luo Xianzhong,An Hong.
Department of Orthopedic Surgery,Zigong No 4 People's Hospital,Zigong 643000 Chongqing University of Medical Sciences,Chongqing 400016
Abstract:Model of post-ischemia reperfusion of unilateral sciatic nerve was produced in rabbits by temporary occluding the common iliac artery,with 4 hours of ischemia and 5 hours of reperfusion to achieve post-ischemia reperfusion injury of the nerve.Hypothemia as preventive method to post-ischemia reperfusion injury to the nerve was studied,and the morphologic change of specimens of the nerve was observed.We have demonstrated that the injury of the nerve was evidently milder under low tempera-ture than that under room temperature.The result suggests that hypothemia can be used to prevent the post-ischemia reperfusion injury of peripheral nerve.
, 百拇医药
Key words:Hypothemia,Perpheral nerve,Post-ischemia reperfusion,Morphologic study
临床上，各种原因所致的肢体缺血再灌注损伤，不仅包括肌肉组织的缺血再灌注损伤，还包括周围神经等其它组织的缺血再灌注损伤。如何减轻再灌注损伤是当前医学研究的重要课题之一。到目前为止，采用降低患肢温度以减少再灌注损伤的方法已有不少报道，但其主要涉及到肌肉组织[1]。降温对周围神经缺血再灌注损伤是否也有预防作用，尚无直接形态学证据。为此，笔者利用家兔复制了坐骨神经缺血再灌注模型，旨在探讨低温对周围神经缺血再灌注损伤的保护作用及其形态学证据，并讨论低温减轻再灌注损伤的可能机制。
材料和方法
实验动物为健康，成龄的新西兰大白兔18只，雌雄不限，体重1.90～2.51kg。所有动物均以左后肢为实验肢体，随机分为两组：降温组即缺血4小时再灌注5小时降温组，常温组即缺血4小时再灌注5小时常温组；降温组动物左后肢用泡沫型氯化钠降温袋致冷(降温袋国家专利号ZL9220182.X)，使坐骨神经旁肌温(代表神经温度)降至18.2～24.7℃；温度用上海医用仪器厂生产的针极温度传感器测定；常温组在室温20.2℃环境下进行；所有实验动物用无损伤动脉夹夹于左髂总动脉起始处，以阻断左右肢血流，缺血4小时后取出动脉夹恢复血流，再灌注5小时后取左后肢膝关节平面附近坐骨神经约30mm，常规固定，石蜡包埋切片，HE染色，光镜下观察；另取1mm3大小神经组织，按电镜常规固定，脱水，包埋，超薄切片，铅-铀染色，日立600型透射电镜观察。
, 百拇医药
结 果
1 实验前，两组皮肤温度相等，平均33.1℃，神经旁肌温平均35.7℃；实验后，降温组皮温平均18.3℃，神经旁肌温20.9℃，降温组所有动物皮肤无冻伤。
2 常温组神经损伤性病变 光镜下，神经束膜血管扩张充血，大量中性粒细胞浸润，神经肿胀，髓鞘出现较多小泡，还可见“鱼刺样”脱髓鞘改变，轴索肿胀，神经纤维基本连续；电镜下，神经髓鞘分层多见，并可见髓鞘局部溶解空泡，轴索空泡，雪旺氏细胞基本正常，偶有线粒体肿胀。
3 降温组神经损伤性病变：光镜下，未见明显神经束膜血管扩张充血及中性粒细胞浸润，偶见髓鞘及轴索肿胀，神经纤维基本正常；电镜下，神经髓鞘形态基本正常，偶见局部髓鞘分层，轴索基本正常，雪旺氏细胞基本正常，偶见线粒体肿胀。
讨 论
1 自1985年Mccord[2]提出再灌注损伤的概念后，至今已在多种组织、器官证实了再灌注损伤的存在，近年来，周围神经的缺血再灌注损伤也受到注意，但报道极少，关于其预防和治疗的报道更是罕见。目前认为周围神经的缺血再灌注损伤可能主要由于氧自由基大量产生所致[3，4]，另外，钙超载及花生四烯酸代谢异常也可能是其原因之一。氧自由基的主要致伤方式是破坏毛细血管内皮细胞，继之破坏血-神经屏障，这样，一方面可导致神经内膜水肿，结果在周围神经环境中产生一个腔隙间隔综合征，形成了受压→水肿→营养障碍→进一步水肿的恶性循环[5]；另一方面，氧自由基可攻击富含不饱和脂肪酸的髓鞘，进而导致髓鞘的水肿以及发生脱髓鞘改变[4]，从而引起周围神经的损伤。
, 百拇医药
2 本实验光镜及电镜结果均显示：降温组神经损害较常温组明显轻微，由此可见，局部降温的确可以预防或减轻周围神经的缺血再灌注损伤。低温可降低组织代谢，从而增加对缺血缺氧的耐受性，减少组织损害，这已为人们所公认。以往的研究也证实，降温可从多途径，多环节抑制氧自由基的产生及其引发的连锁反应[6]。在周围神经的缺血再灌注损伤中，低温可能主要通过抑制神经组织自由基的生成和保护其它抗氧化酶如过氧化氢酶等来对超氧化物歧化酶(SOD)起到保护作用。这样，就减轻了脂质过氧化反应。从而减轻了富含不饱和脂肪酸的髓鞘的水肿和脱髓鞘的改变以及减少了中性粒细胞的渗出，这与我们所得的结果类似。低温还可能通过抑制钙离子内流[7]，使细胞内钙超载减轻，钙超载减轻一方面可使沉积于线粒体上的钙减少，而使线粒体功能和结构的损害减轻，另一方面减少了多价不饱和脂肪酸特别是花生四烯酸的释放，从而减少了凝血恶烷(TXA2)的生成，进而使毛细血管通透性下降和阻止血小板的凝集。另外，低温还可减轻毛细血管内膜的损伤和水肿的产生[8]。这些最终达到减轻周围神经缺血再灌注损伤的目的。
, 百拇医药
3 降温(20.9℃左右)能减轻周围神经形态学结构的损害，从而达到预防周围神经缺血再灌注损伤的目的。并且此温度不会引起肢体的并发症诸如皮肤冻伤等的产生。此方法简单，安全，有效，具有临床实用价值。
参考文献
1 Awerbuck D,et al.J Surg Res,1994,57:480
2 Mccord JM.N Engl J Med,1985,312:159
3 Schmelzer JD,et al.Proc Natl Acad Sic USA,1989,86:1639
4 Nukada H,et al.J Anat,1994,185:259
5 王法,等.中华骨科杂志,1996,11:723
6 陈岩,等.中华创伤杂志,1997,1:7
7 朱诚,等.中华创伤杂志,1997,1:1
8 Jurkovich GJ,et al.J Surg Res,1988,5:514, 百拇医药