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编号:10214749
海水浸泡腹部开放性损伤对大鼠体液代谢的影响
http://www.100md.com 《第二军医大学学报》 2000年第8期
     作者:王育红 鹿尔驯 虞积耀 王大鹏 周正谋 关淑珍

    单位:王育红(海军总医院普通外科,北京 100037.);鹿尔驯(海军总医院普通外科,北京 100037.);虞积耀(海军总医院普通外科,北京 100037.);王大鹏(海军总医院普通外科,北京 100037.);周正谋(海军总医院普通外科,北京 100037.);关淑珍(海军总医院普通外科,北京 100037.)

    关键词:腹部损伤,开放性;海水浸泡;体液代谢

    第二军医大学学报000826[摘要] 目的:了解腹部开放性损伤的大鼠经海水浸泡不同时间后机体体液代谢的变化。方法:观察雄性Wistar大鼠腹部开放性损伤条件下,经海水浸泡不同时间后大鼠血浆的水、电解质、酸碱平衡,晶体渗透浓度,红细胞体积分数及血红蛋白含量等的变化,并设单纯腹部开放性损伤组及生理盐水浸泡组作为对照。结果:与单纯腹部开放性损伤组及生理盐水浸泡组相比,高渗海水进入腹腔后1 h,大鼠血浆Na+, K+, Cl-浓度即显著升高,HCO3-浓度显著下降,阴离子间隙明显扩大,血浆晶体渗透浓度、红细胞体积分数及血红蛋白含量也明显增加;且随浸泡时间的延长,大鼠体内高钠、高钾、高氯血症,血液浓缩及酸中毒程度愈加严重,在浸泡后2~3 h达峰值。结论:海水浸泡腹部开放性损伤与单纯腹部开放性损伤的病理生理学变化有明显不同,经海水浸泡的时间愈长,上述变化愈严重,对机体的危害性愈大。
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    [中图分类号] R 656 [文献标识码] A

    [文章编号] 0258-879X(2000)08-0786-03

    Effect of seawater immersion on the body liquid metabolism in rats with open abdominal wound

    WANG Yu-Hong LU Er-Xun YU Ji-Yao WANG Da-Peng ZHOU Zheng-Mou GUAN Shu-Zhen

    (Department of General Surgery, Naval General Hospital, Beijing 100037, China)

    [ABSTRACT] Objective: To study the changes of body liquid metabolism and pathology during open abdominal wound immersed with seawater in different period. Methods: Animal model was made with male Wistar rat. The changes of serum Na+, K+, Cl-, HCO3-, AG, Hb concentration, HCV and crystal osmotic pressure were observed when the open abdominal wound was immersed with water and seawater. Rats with only open wound were taken as controls.Results: The hypersodiumia, hyperchloremia, hyperpotassiumia, blood condensation and metabolic acidosis occured after abdominal cavity was immersed by hyperosmotic seawater. Conclusion: The difference between seawater immersion wound and abdominal wound in the body liquid metabolism and pathological changes is obvious. The body damage is more serious when open abdominal wound immersed in the seawater. The longer the immersing time the higher the damage degree.
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    [KEY WORDS] abdominal wound,open; seawater immersion; body liquid metabolism

    高渗海水由腹部伤口进入腹腔后,海水中高浓度的盐分势必引起体内水分的重新分布,导致机体体液代谢及血流动力学的改变。但是,有关海水浸泡腹部开放性损伤所致的水、电解质及酸碱平衡的变化程度与海水浸泡时间长短的关系如何,至今未见报道。为此,本实验对海水浸泡大鼠腹部开放伤后体液代谢变化进行了观察。

    1 材料和方法

    1.1 材料 雄性Wistar大鼠150只、体质量220~250 g。根据国家海洋局第三研究所提供的配方,人工配置海水,其主要指标:渗透浓度(1 250±11.52) mmol/L,pH 8.2 ,Na+浓度(630±5.33) mmol/L ,K+浓度(10.88±0.68) mmol/L ,Cl-浓度为(658.8±5.25) mmol/L,温度(21±2)℃。
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    1.2 实验分组及方法 大鼠随机分为A组(腹部开放伤+海水浸泡组, n=50);B组(单纯腹部开放伤组, n=50);C组(生理盐水对照组, n=50)。大鼠中下腹部做1 cm长切口,及时止血,以切口撑开网片撑开切口。A组大鼠腹部致伤后浸泡入人造海水中,浸泡平面达切口上2 cm。B组大鼠腹部致伤后固定于大鼠固定板上。C组大鼠不致伤,浸泡入生理盐水中。A组大鼠于腹部致伤浸泡后30, 60, 120, 180, 240 min,经眼球取血6 ml。 B, C组大鼠亦于上述相应时间点经眼球取血。各时间点实验大鼠均为10只。

    1.3 检测指标 以贝克曼全自动生化分析仪及晶体渗透压仪测定各组大鼠血浆Na+, K+, Cl-及HCO3-浓度,阴离子间隙,血浆晶体渗透浓度,红细胞体积分数,血红蛋白值。

    1.4 统计学处理 全部实验数据均以±s表示,按不配对计量资料以 SPSS 统计软件包行统计学处理,显著性界限为 P<0.05。
, 百拇医药
    2 结 果

    2.1 各组大鼠血浆Na+, K+, Cl-浓度变化 各组大鼠实验前后血浆Na+, K+, Cl-浓度的变化见表1。大鼠腹部开放性损伤经海水浸泡(A组)1 h后,血浆Na+,K+,Cl-浓度明显高于B组(单纯腹部开放性损伤)及C组(P<0.01);海水浸泡2 h后其血浆Na+, Cl-浓度达峰值;血浆K+浓度在海水浸泡3 h后达最高水平;海水浸泡4 h后其血浆Na+, K+, Cl-浓度虽较前略有降低但仍维持在较高水平,与B组及C组相比,有显著性差异(P<0.01)。而B组伤后血浆Na+, K+,Cl-浓度变化不明显。
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    2.2 各组大鼠血浆二氧化碳结合力等指标的变化 具体数据见表2。A组经海水浸泡30 min后,随时间延长血浆HCO3-浓度不断下降(即二氧化碳结合力降低),而阴离子间隙则不断扩大,至浸泡2 h后达峰值,与B组及C组相比,有显著性差异(P<0.01)。表明随浸泡时间延长,机体代谢性酸中毒不断加剧。B组阴离子间隙虽然随伤后时间的延长而发生相应变化,但无临床意义。

    2.3 各组大鼠血浆晶体渗透浓度、红细胞体积分数及血红蛋白含量的变化 具体数据见表3。其中,A组大鼠经海水浸泡1 h后,其血浆晶体渗透浓度、红细胞体积分数、血红蛋白含量与B组及C组相比明显升高(P<0.05,P<0.01),且随浸泡时间延长而加剧,浸泡后3 h达峰值。表明随浸泡时间延长,机体水分丢失增加,血液浓缩加剧。

    表 1 大鼠腹部开放性损伤经海水浸泡后不同时间血浆Na+, K+, Cl-浓度变化
, 百拇医药
    Tab 1 Changes of Na+, K+, Cl- concentration in plasma

    when open abdominal wound immersed in seawater in rats(n=10,±s,cB/mmol.L-1) Item

    Time of immersing (t/h)

    0

    0.5

    1
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    2

    3

    4

    Na+ A

    146.07±0.78

    146.40±5.57

    153.13±3.80

    173.63±7.40△△

    172.01±6.95△△

    162.81±4.49△△

    B
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    144.83±0.92

    145.33±4.41

    148.68±3.41*

    150.36±6.01**

    147.74±5.29**

    149.58±4.09**

    C

    142.60±0.86

    137.82±4.33

    138.68±2.01*
, 百拇医药
    139.74±3.26**

    140.36±5.01**

    143.97±3.88**

    K+ A

    5.65±0.40

    6.65±0.71

    7.14±0.81

    7.45±1.12

    8.55±1.26△△

    7.89±0.57△△
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    B

    5.12±0.59

    5.31±0.42

    6.01±0.74*

    6.31±0.74*

    6.73±0.62*

    5.95±0.66**

    C

    5.38±0.53

    5.12±0.61

    5.31±0.49*
, 百拇医药
    5.01±0.56*

    5.71±0.47*

    5.48±0.59**

    Cl- A

    106.64±3.60

    113.89±8.09

    122.91±5.67△△

    147.85±9.45△△

    142.96±7.46△△

    134.07±8.07△△
, 百拇医药
    B

    105.28±2.42

    107.52±6.77

    112.38±4.39*

    124.34±4.08**

    120.78±5.89**

    119.85±3.86**

    C

    102.58±4.01

    104.65±6.33

, 百拇医药     105.38±3.96**

    112.40±6.14*

    109.88±5.81**

    119.87±4.78**

    A:Group A; B:Group B; C:Group C; * P<0.05, ** P<0.01 vs group A; P<0.05, △△ P<0.01 vs 0 h表 2 大鼠腹部开放性损伤经海水浸泡后不同时间血浆碳酸氢根、阴离子间隙变化

    Tab 2 Changes of HCO3- and AG in plasma when open
, 百拇医药
    abdominal wound immersed in seawater in rats(n=10,±s,cB/mmol.L-1) Item

    Time of immersing (t/h)

    0

    0.5

    1

    2

    3

    4

    HCO3- A
, 百拇医药
    30.73±3.25

    26.46±4.01

    22.19±3.36△△

    17.81±2.98△△

    17.62±3.53△△

    16.26±3.59△△

    B

    29.40±2.25

    27.04±2.78

    25.14±2.08
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    23.02±3.18**△△

    20.02±3.36*△△

    19.98±2.48*△△

    C

    28.96±4.13

    26.04±3.87

    24.76±3.96

    24.03±4.08**△△

    23.12±2.98**△△

    22.85±2.18**△△
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    AG A

    9.20±0.56

    9.88±1.44

    13.9±1.77

    18.9±0.94△△

    20.15±0.59△△

    21.89±0.83△△

    B

    8.98±0.67

    9.44±0.35

    10.89±0.57
, 百拇医药
    12.78±0.77**△△

    15.58±0.43**△△

    15.86±0.36**△△

    C

    8.86±0.72

    9.13±0.98

    11.54±1.32

    12.08±0.84**△△

    14.06±1.25**△△

    15.83±0.62**△△
, 百拇医药
    AG:Anion gap; A:Group A; B:Group B; C:Group C; * P<0.05, ** P<0.01 vs group A;P<0.05, △△ P<0.01 vs 0 h表 3 大鼠腹部开放性损伤经海水浸泡不同时间血浆渗透浓度、红细胞体积分数、血红蛋白变化

    Tab 3 Changes of Hb, HCV and crystal osmotic pressure in plasma

    when open abdominal wound immersed in seawater in rats(n=10,±s) Item

    Time of immersing (t/h)
, 百拇医药
    0

    0.5

    1

    2

    3

    4

    COP(cB/mmol*L-1) A

    315.50±9.12

    328.46±6.77

    345.33±5.89

    375.56±7.28

    390.33±5.65**
, 百拇医药
    392.77±6.85

    B

    313.40±7.78

    323.20±7.56

    331.02±7.92*

    338.78±6.28**

    341.12±7.88**

    340.06±5.62**

    C

    320.33±8.87

, 百拇医药     320.15±7.68

    321.02±7.92**

    330.25±6.82**

    327.09±8.14**

    331.12±7.08**

    HCV (ψB/%) A

    40.56±3.98

    45.80±2.36

    50.12±2.51

    52.98±2.19
, 百拇医药
    58.16±1.98

    56.88±3.15

    B

    39.98±2.67

    42.06±3.23

    43.83±4.92*

    46.56±4.01*

    45.98±5.53**

    46.90±3.72**

    C

    40.12±2.88
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    40.24±3.02

    39.65±3.51**

    41.89±2.95**

    40.56±4.01**

    39.90±3.72**

    Hb (ρB/g*L-1) A

    137.56±4.32

    142.60±3.23

    152.56±4.01

    163.50±2.80
, 百拇医药
    167.01±3.70

    170.32±3.85

    B

    136.98±3.72

    140.40±2.85

    144.46±3.23*

    146.60±3.93**

    147.87±2.58**

    150.56±3.38**

    C

, 百拇医药     134.56±3.88

    137.23±3.09

    136.42±2.98**

    135.53±3.27**

    133.60±3.93**

    136.56±3.38**

    AOP:Crystal osmotic pressure; HCV:Hemocyte capacity of volume; Hb:Hemoglobin; A:Group A;B:Group B;C:Group C;* P<0.05, ** P<0.01 vs group A
, 百拇医药
    3 讨 论

    海战中腹部伤的发生率约为3%~4%[1]。为了解现代海战中腹部开放性损伤时海水灌入并浸泡腹腔对机体所产生的影响,本实验以雄性Wistar大鼠为动物模型,观察了海水浸泡腹部开放性损时机体水、电解质、酸碱平衡,血浆晶体渗透浓度、红细胞体积分数及血红蛋白含量等方面的变化,以期为海战中腹部开放性损伤伤病员的早期救治提供相应实验依据。海水中含大量的无机盐,其主要成分为NaCl,此外还有KCl, MgCl2, CaCl2等,海水中Na+, Cl-的浓度为血浆的4~5倍,K+的浓度为血浆的2~3倍,海水的渗透压为血浆的5~6倍[2]。高渗海水由腹部伤口进入腹腔后通过腹膜的透析作用势必导致机体体液代谢的紊乱,海水中高浓度的Na+, K+, Cl-将通过腹膜交换进入体内而机体血液及细胞中的水分则通过腹腔向体外丢失,表现为高渗性脱水。大量水分的丢失可使机体有效循环血量下降、休克。而休克时组织灌流不足、细胞缺氧可导致代谢性酸中毒[3]。而且随浸泡时间的延长,这一病理生理变化将不断加剧,进一步加重机体损伤。
, 百拇医药
    本实验以海水浸泡腹部开放性损伤大鼠,并于浸泡后不同时间检测各组大鼠血浆中Na+,K+,Cl-浓度、二氧化碳结合力、阴离子间隙、血浆渗透浓度、红细胞体积分数的变化。通过实验证实:(1)高渗海水由腹部伤口进入腹腔后使机体内的水分发生了大幅度的移动。含有大量无机盐的高渗海水进入腹腔后,通过腹膜的透析交换作用[4],随浸泡时间的延长,海水中大量的Na+,K+,Cl-不断进入血液,而血液及细胞中的水分则被不断析出丢失,其结果是血浆中Na+,K+,Cl-含量明显升高,表现出高钠、高钾、高氯血症;而机体水分从血管进入腹腔后丢失,血液逐渐浓缩,血浆晶体渗透浓度、红细胞体积分数、血红蛋白值明显升高,浸泡时间越长变化越严重。(2)高渗海水进入腹腔后,由于机体水分大量丢失、血液浓缩,使有效循环血量减少,组织血液灌流不足,细胞缺氧,酸性代谢产物增加,酸碱平衡发生紊乱,出现代谢性酸中毒。(3)海水浸泡腹部开放伤所导致的机体水分大幅度移动,势必导致机体血液动力学发生相应变化,表现为低血容量性休克。
, 百拇医药
    通过本实验可以得出如下结论:海水浸泡后的腹部开放性损伤与单纯腹部开放伤在病理生理学方面有明显不同,而且经海水浸泡的时间时间愈长,上述变化愈明显,危害愈大。因此,在对海水浸泡后的腹部开放性损伤进行救治时,应重点处理血液浓缩、高渗性脱水、代谢性酸中毒,尽可能缩短受伤后海水浸泡腹腔的时间。

    [基金项目] 总后卫生部“九五”指令性课题(96-L004).

    [作者简介] 王育红(1961-),男(汉族),博士,副主任医师.第二军医大学1992届博士毕业生.

    [参 考 文 献]

    [1] 路 云,曹诚意,李 甫.海军卫生勤务学[M].北京:海潮出版社,1993.441-448.

    [2] 王伟强,陈水土.海水化学.见:福建省海岛资源综合调查委员会 主编.福建省海岛资源综合调查研究报告[M].北京:海洋出版社,1996.131-151.

    [3] 张树基,罗明绮. 水、电解质、酸碱平衡失调的判定与处理[M].北京:北京医科大学*中国协和医科大学联合出版社,1998.8

    [4] 王海燕.肾脏病学[M].北京:人民卫生出版社,1996.163-276.

    [收稿日期] 2000-03-17

    [修回日期] 2000-07-10, 百拇医药