低血容量性休克时白细胞变形能力改变与肺血流阻力的观察
作者：段文卓 宫海民 崔希忠
单位：段文卓(潍坊医学院病理生理学教研室，山东 潍坊 261042)；崔希忠(潍坊医学院病理生理学教研室，山东 潍坊 261042)；宫海民(潍坊市中医院，山东 潍坊 261042)
关键词：
中国危重病急救医学000119 分类号：R541.64 文献标识码：B
文章编号：1003-0603(2000)01-0055-02▲
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是导致休克患者死亡的重要原因之一。引起ARDS的原因很多，包括补体、氧自由基等[1]。本研究观察低血容量性休克时白细胞变形能力的改变及对微循环的影响，探讨白细胞在ARDS发生发展中的作用及机制。
, http://www.100md.com
1 材料与方法
1.1 动物模型：杂种家犬10只，体重14～18 kg，雌雄不拘。3%戊巴比妥钠30 mg/kg静脉麻醉，行气管插管，以保证呼吸道通畅；分离左侧颈外静脉，以备输液；分离右侧颈外静脉，插管至肺动脉，以测定肺动脉压及注射伊文斯蓝染料；分离左侧颈动脉，插管，连接生理记录仪描记血压及采血测定染料浓度，以计算心排血量；分离左侧股动脉，插管以备放血。各犬于术后稳定1小时取各项基础值，然后股动脉放血使平均动脉压降至7.0 kPa[正常(16.3±2.8)kPa,1 kPa=7.5 mmHg]，维持120～150分钟后，动物处于明显失代偿状态。适量输液(生理盐水20 ml/kg)，并回输放出的血液，平均动脉压呈短暂上升，随即动脉压下降，发生正血容量性休克。分别于放血后30、60、120和240分钟重复测定各参数。
1.2 测定指标：
1.2.1 白细胞变形能力：取EDTA*Na2(乙二胺四乙酸)抗凝血3 ml，加入6%高分子右旋糖酐1.6 ml，混匀后静置20分钟，取上层液体将红细胞用TrisNH4Cl缓冲液破坏后，再用PBS(磷酸盐缓冲液，pH 7.40)冲洗3次，最后配成3×109/L的白细胞PBS悬浮液，用改装的XGⅠ型核孔膜血细胞变形仪(中国科学院核技术应用部研制，核孔5 μm)测定恒流下压力变化。以白细胞PBS悬浮液在60秒的压力变化与PBS的压力之比为白细胞变形指数(WBCDI)[2]。
, 百拇医药
1.2.2 全血粘度：取肝素0.7 ml抗凝，用NXE1型锥板式粘度计(成都仪器厂出品)在(25.0±0.1)℃的恒温条件下，按3.75 s-1、37.5 s-1的切变率测定其表观粘度，每项剪切时间为3.5～4.0分钟。
1.2.3 肺动脉压力(PAP)及肺血流阻力：用四导生理记录仪(SJY400C，开封医疗仪器厂出品)与右心导管相连接测定PAP，并计算出平均肺动脉压力
)。肺血流阻力(Rp)按公式计算。Rp=[(kPa)÷CO(L/min)]×60(CO为心排血量)。
1.2.4 CO用染料稀释法测定。染料为伊文斯蓝，剂量为0.3 mg/kg，采血间隔时间为0.8秒。
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1.3 统计学处理：所有数据均以均数±标准差(
±s)表示。同一指标前后比较采用配对t检验。
2 结 果
2.1 全血粘度：低切变率全血粘度在放血后60分钟显著增高(P均<0.01)，中切变率全血粘度在120分钟后显著增高(P均<0.01)。见表1。
表1 休克前后犬血粘度变化(±s) 放血后时间
(min)
全血表观粘度(mPa.s)
, 百拇医药 低切变率(3.75 s-1)
中切变率(37.5 s-1)
30
27.34±3.97*
11.38±2.53
60
27.89±4.25**
11.46±2.75
120
32.79±8.43**
, 百拇医药 12.44±2.33**
240
34.87±2.41**
11.59±2.77**
基础值
19.21±6.21
10.31±2.12
注：与基础值比较：*P<0.05，**P<0.01
2.2 白细胞变形能力：WBCDI于放血后120分钟开始显著增加(P<0.01)，显示白细胞变形能力在低血容量性休克后明显下降。见表2。
, 百拇医药
表2 休克前后犬WBCDI、和Rp的变化(±s) 放血后时间
(min)
WBCDI
(kPa)
Rp
(kPa.s.L-1)
30
, 百拇医药
4.15±1.05
1.27±0.36
48.17±12.6*
60
4.54±0.87
1.23±0.32
51.49±14.3*
120
5.58±1.28**
1.38±0.34
62.80±16.8**
, 百拇医药
240
6.89±1.44**
1.70±0.25*
95.50±26.5**
基础值
4.10±0.75
1.39±0.16
35.50±7.00
注：与基础值比较：*P<0.05，**P<0.01
2.3和Rp：在放血后240分钟增高(P<0.05)，Rp从放血后30分钟就开始增高，呈持续上升趋势。见表2。
, 百拇医药
2.4 相关性分析：Rp与WBCDI的相关系数r=0.582 9，P<0.05；PAP与WBCDI的相关系数r=0.632 5，P<0.05，表明两者与白细胞变形能力呈明显负相关关系。
3 讨 论
实验结果表明，随着休克的发展，白细胞变形能力逐渐下降，血粘度、Rp、PAP则逐渐升高，呈明显负相关关系。血液流变学研究表明，血液成分的变化在休克期微循环淤血的发生发展中起着非常重要的作用[3，4]。休克期血液浓缩、血浆粘度增大、血细胞比容增大、红细胞及血小板的粘附聚集，都可造成微循环血流变慢、血液淤滞甚至血流停止[5]。同时，白细胞在粘附分子作用下，其变形能力明显下降，可滚动、贴壁、粘附于内皮细胞上，加大了毛细血管的后阻力，使微血管更易阻塞，微循环障碍更加严重[6]。
在肺微循环内，肺毛细血管直径仅为8 μm，而白细胞直径为12 μm。正常情况下，白细胞能通过变形而穿过5 μm的肺毛细血管，出现暂时性局部微血管阻塞，因此不会对系统阻力起很大作用[7]。但若用大量的白细胞灌注肌肉、肾脏时血流阻力则显著增加[8]。在休克期，白细胞变形能力显著下降，因此在通过比其直径小的肺毛细血管时所需的压力开始增加，使肺血管尤其是分叉处产生的血流阻力增加，加之肺毛细血管分支密度大，因此对整个肺血流阻力产生较大影响。另外，肺循环较之体循环而言属低压系统，一些体液因素如血小板活化因子、前列腺素E、白三烯和心肌抑制因子等一方面使血管外组织间水分被封闭和分隔在组织间隙，导致血液粘滞度进一步升高；另一方面促进白细胞贴壁粘附、聚集，使肺微血管有效半径更加缩小，肺血流阻力进一步增加，使肺微血管内缺血缺氧，大量来自中性粒细胞等炎性细胞的氧自由基，通过补体白细胞氧自由基系统损伤呼吸膜，导致进行性的低氧血症和呼吸困难，即ARDS的发生。至于白细胞变形能力下降的机制则还需要进一步深入研究。
, 百拇医药
基金项目：山东省卫生厅青年科学基金资助项目(94341)
获奖项目：山东省教委1999年度科技进步二等奖
作者简介：段文卓(1955-)，女(汉族)，河南卫辉人，副教授。
参考文献：
[1]金惠铭.病理生理学.第4版.北京：人民卫生出版社，1996.129-130.
[2]Chien S.Role of blood cells in microcirculatory regulation.Microvase Res,1985,29:129-151.
[3]葛宝林，姚君慎，张载福.实用病理生理学.第1版.青岛：青岛海洋大学出版社，1995.141-143.
, 百拇医药
[4]苏静怡.心血管疾病的病理生理基础和发病机制.第1版.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1994.236-240.
[5]翁维良.血液流变学研究方法及其应用.第1版.北京：北京科学出版社，1989.79-80.
[6]冯新为.病理生理学.第3版.北京：人民卫生出版社，1994.271-273.
[7]钱煦.正常和低血流状态下微循环的流变学.国外医学生物医学工程分册，1983，6(1)：1-5.
[8]Bagge U,Braide M,Blixt A.Different effects of leukocytes on vascular resistance and function of muscle and kidney and lung in low flow state.Clin Hemorheol,1987,7:386-388.
(收稿日期：1999-12-15, 百拇医药
单位：段文卓(潍坊医学院病理生理学教研室，山东 潍坊 261042)；崔希忠(潍坊医学院病理生理学教研室，山东 潍坊 261042)；宫海民(潍坊市中医院，山东 潍坊 261042)
关键词：
中国危重病急救医学000119 分类号：R541.64 文献标识码：B
文章编号：1003-0603(2000)01-0055-02▲
急性呼吸窘迫综合征(ARDS)是导致休克患者死亡的重要原因之一。引起ARDS的原因很多，包括补体、氧自由基等[1]。本研究观察低血容量性休克时白细胞变形能力的改变及对微循环的影响，探讨白细胞在ARDS发生发展中的作用及机制。
, http://www.100md.com
1 材料与方法
1.1 动物模型：杂种家犬10只，体重14～18 kg，雌雄不拘。3%戊巴比妥钠30 mg/kg静脉麻醉，行气管插管，以保证呼吸道通畅；分离左侧颈外静脉，以备输液；分离右侧颈外静脉，插管至肺动脉，以测定肺动脉压及注射伊文斯蓝染料；分离左侧颈动脉，插管，连接生理记录仪描记血压及采血测定染料浓度，以计算心排血量；分离左侧股动脉，插管以备放血。各犬于术后稳定1小时取各项基础值，然后股动脉放血使平均动脉压降至7.0 kPa[正常(16.3±2.8)kPa,1 kPa=7.5 mmHg]，维持120～150分钟后，动物处于明显失代偿状态。适量输液(生理盐水20 ml/kg)，并回输放出的血液，平均动脉压呈短暂上升，随即动脉压下降，发生正血容量性休克。分别于放血后30、60、120和240分钟重复测定各参数。
1.2 测定指标：
1.2.1 白细胞变形能力：取EDTA*Na2(乙二胺四乙酸)抗凝血3 ml，加入6%高分子右旋糖酐1.6 ml，混匀后静置20分钟，取上层液体将红细胞用TrisNH4Cl缓冲液破坏后，再用PBS(磷酸盐缓冲液，pH 7.40)冲洗3次，最后配成3×109/L的白细胞PBS悬浮液，用改装的XGⅠ型核孔膜血细胞变形仪(中国科学院核技术应用部研制，核孔5 μm)测定恒流下压力变化。以白细胞PBS悬浮液在60秒的压力变化与PBS的压力之比为白细胞变形指数(WBCDI)[2]。
, 百拇医药
1.2.2 全血粘度：取肝素0.7 ml抗凝，用NXE1型锥板式粘度计(成都仪器厂出品)在(25.0±0.1)℃的恒温条件下，按3.75 s-1、37.5 s-1的切变率测定其表观粘度，每项剪切时间为3.5～4.0分钟。
1.2.3 肺动脉压力(PAP)及肺血流阻力：用四导生理记录仪(SJY400C，开封医疗仪器厂出品)与右心导管相连接测定PAP，并计算出平均肺动脉压力
)。肺血流阻力(Rp)按公式计算。Rp=[(kPa)÷CO(L/min)]×60(CO为心排血量)。1.2.4 CO用染料稀释法测定。染料为伊文斯蓝，剂量为0.3 mg/kg，采血间隔时间为0.8秒。
, http://www.100md.com
1.3 统计学处理：所有数据均以均数±标准差(
±s)表示。同一指标前后比较采用配对t检验。2 结 果
2.1 全血粘度：低切变率全血粘度在放血后60分钟显著增高(P均<0.01)，中切变率全血粘度在120分钟后显著增高(P均<0.01)。见表1。
表1 休克前后犬血粘度变化(
±s) 放血后时间(min)
全血表观粘度(mPa.s)
, 百拇医药 低切变率(3.75 s-1)
中切变率(37.5 s-1)
30
27.34±3.97*
11.38±2.53
60
27.89±4.25**
11.46±2.75
120
32.79±8.43**
, 百拇医药 12.44±2.33**
240
34.87±2.41**
11.59±2.77**
基础值
19.21±6.21
10.31±2.12
注：与基础值比较：*P<0.05，**P<0.01
2.2 白细胞变形能力：WBCDI于放血后120分钟开始显著增加(P<0.01)，显示白细胞变形能力在低血容量性休克后明显下降。见表2。
, 百拇医药
表2 休克前后犬WBCDI、
和Rp的变化(±s) 放血后时间(min)
WBCDI
(kPa)
Rp
(kPa.s.L-1)
30
, 百拇医药
4.15±1.05
1.27±0.36
48.17±12.6*
60
4.54±0.87
1.23±0.32
51.49±14.3*
120
5.58±1.28**
1.38±0.34
62.80±16.8**
, 百拇医药
240
6.89±1.44**
1.70±0.25*
95.50±26.5**
基础值
4.10±0.75
1.39±0.16
35.50±7.00
注：与基础值比较：*P<0.05，**P<0.01
2.3
和Rp：在放血后240分钟增高(P<0.05)，Rp从放血后30分钟就开始增高，呈持续上升趋势。见表2。, 百拇医药
2.4 相关性分析：Rp与WBCDI的相关系数r=0.582 9，P<0.05；PAP与WBCDI的相关系数r=0.632 5，P<0.05，表明两者与白细胞变形能力呈明显负相关关系。
3 讨 论
实验结果表明，随着休克的发展，白细胞变形能力逐渐下降，血粘度、Rp、PAP则逐渐升高，呈明显负相关关系。血液流变学研究表明，血液成分的变化在休克期微循环淤血的发生发展中起着非常重要的作用[3，4]。休克期血液浓缩、血浆粘度增大、血细胞比容增大、红细胞及血小板的粘附聚集，都可造成微循环血流变慢、血液淤滞甚至血流停止[5]。同时，白细胞在粘附分子作用下，其变形能力明显下降，可滚动、贴壁、粘附于内皮细胞上，加大了毛细血管的后阻力，使微血管更易阻塞，微循环障碍更加严重[6]。
在肺微循环内，肺毛细血管直径仅为8 μm，而白细胞直径为12 μm。正常情况下，白细胞能通过变形而穿过5 μm的肺毛细血管，出现暂时性局部微血管阻塞，因此不会对系统阻力起很大作用[7]。但若用大量的白细胞灌注肌肉、肾脏时血流阻力则显著增加[8]。在休克期，白细胞变形能力显著下降，因此在通过比其直径小的肺毛细血管时所需的压力开始增加，使肺血管尤其是分叉处产生的血流阻力增加，加之肺毛细血管分支密度大，因此对整个肺血流阻力产生较大影响。另外，肺循环较之体循环而言属低压系统，一些体液因素如血小板活化因子、前列腺素E、白三烯和心肌抑制因子等一方面使血管外组织间水分被封闭和分隔在组织间隙，导致血液粘滞度进一步升高；另一方面促进白细胞贴壁粘附、聚集，使肺微血管有效半径更加缩小，肺血流阻力进一步增加，使肺微血管内缺血缺氧，大量来自中性粒细胞等炎性细胞的氧自由基，通过补体白细胞氧自由基系统损伤呼吸膜，导致进行性的低氧血症和呼吸困难，即ARDS的发生。至于白细胞变形能力下降的机制则还需要进一步深入研究。
, 百拇医药
基金项目：山东省卫生厅青年科学基金资助项目(94341)
获奖项目：山东省教委1999年度科技进步二等奖
作者简介：段文卓(1955-)，女(汉族)，河南卫辉人，副教授。
参考文献：
[1]金惠铭.病理生理学.第4版.北京：人民卫生出版社，1996.129-130.
[2]Chien S.Role of blood cells in microcirculatory regulation.Microvase Res,1985,29:129-151.
[3]葛宝林，姚君慎，张载福.实用病理生理学.第1版.青岛：青岛海洋大学出版社，1995.141-143.
, 百拇医药
[4]苏静怡.心血管疾病的病理生理基础和发病机制.第1版.北京：北京医科大学中国协和医科大学联合出版社，1994.236-240.
[5]翁维良.血液流变学研究方法及其应用.第1版.北京：北京科学出版社，1989.79-80.
[6]冯新为.病理生理学.第3版.北京：人民卫生出版社，1994.271-273.
[7]钱煦.正常和低血流状态下微循环的流变学.国外医学生物医学工程分册，1983，6(1)：1-5.
[8]Bagge U,Braide M,Blixt A.Different effects of leukocytes on vascular resistance and function of muscle and kidney and lung in low flow state.Clin Hemorheol,1987,7:386-388.
(收稿日期：1999-12-15, 百拇医药