ARDS时氧自由基与血粘度变化
作者：田步升 窦月琴 张慧英 张文平
单位：田步升(046000 山西省长治市,山西长治医学院)；窦月琴(市第二人民医院)；张慧英(046000 山西省长治市,山西长治医学院)；张文平(046000 山西省长治市,山西长治医学院)
关键词：ARDS；血液粘度；氧自由基
中国微循环000317
【摘要】目的 观察ARDS患者氧自由基和血粘度变化，并探讨两者间的关系。方法 用NXE-4锥板式粘度计检测高切变率(200S-1)、中切变率(20S-1)和低切变率(4S-1)下全血表观粘度；测定SOD蛋白含量、活性和MDA含量。结果 ARDS组高、中、低切变率下全血表观粘度明显增高(P<0.05和P<0.01)；MnSOD活性明显降低(P<0.05)，MDA含量明显增高(P<0.01)；MDA含量与高、中、低各切变率下全血表观粘度均显著相关。结论 ARDS时全血粘度增高，其可能与氧自由基增加有关。
, 百拇医药
Changes of the Oxy-free Radicals and Hemoviscosity in Patients with ARDS
Tian Busheng, Dou Yueqin,Zhang Huiying,et al.
(Changzhi Medical College, Changzhi, 046000)
【Abstract】Objective To investigate the changes of oxy-free radicals and blood viscosity and explore their relationship in patients with ARDS. Methods The whole blood apparent viscosity (WBAV) at shear rate 200S-1、20S-1、4S-1，content and activity of SOD, content of MDA were examined in patients and normal groups. Results The WBAV at every shear rate was significantly increased(P<0.05,P<0.01),MnSOD activity was obviously decreased (P<0.05),MDA content was higher (P>0.01) in patients. The content of MDA was significantly correlated with WBAV at every shear rate in patients . Conclusions The WBAV was higher in patients with ARDS and it may be related to the increased oxy-free radicals.
, 百拇医药
【Key words】 ARDS Hemoviscosity Oxy-free Radicals
ARDS——成人呼吸窘迫综合征是多种疾病和损伤累及呼吸功能而造成的急性、重度低氧血症，是临床常见病、多发病之一，死亡率很高。本文主要探讨氧自由基和血粘度变化及两者间相互作用在ARDS发病过程中的作用，为临床预防、诊断和治疗提供理论依据。
资料和方法
1 研究对象 住院病人17例，男13例，女4例，年龄21～56岁，平均年龄43.1岁。其中腐败性脓胸6例，重度胸外伤11例。死亡11例，死亡率65%。所有病例在病程的一定阶段均发生ARDS。初期，病人呼吸加快，有窘迫感，吸氧不能缓解；进展期，病人有明显的呼吸困难和紫绀，呼吸道分泌物增多，肺部布满罗音，意识障碍。临床表观、X线、血气分析结果等均符合ARDS的诊断标准[1]。
, http://www.100md.com 选择与患者年龄、性别、地域相近的健康人17例，平均年龄42.6岁，作为对照。
2 方法
2.1 全血表观粘度测定 按翁维良等[2]规定条件，采集空腹肝素(20U/ml)抗凝血4ml,采用NXE-4型锥板式粘度计，在25℃条件下，用静置20min血液于4h内完成测试工作，切变率分别为200S-1、20S-1和4S-1。
2.2 血浆超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)测定 用放射免疫法测血浆SOD蛋白含量(ng/ml),药盒由上海第二军医大学放免研究室提供；用亚硝酸盐法测SOD活性(Nu/ml)，用硫代巴比妥酸法测MDA含量(nmol/ml)，药盒由南京建成生物工程研究所提供。
3 统计学处理 组间比较用t检验，结果以均数±标准差(
±s)表示；MDA与高、中、低切变率下全血表观粘度值进行直线相关性检验，检验水准均为P<0.05。
, 百拇医药
结 果
ARD组200S-1、中切变率20S-1和低切变率4S-1下全血表观粘度值均显著高于正常对照组(P<0.05和P<0.01)，见表1。
表1 ARDS患者全血表观粘度变化(±s)
(mPa.s)
200S-1
20S-1
4S-1
正常对照组
, 百拇医药
3.71±0.60
(16)
5.69±0.83
(17)
8.16±1.10
(16)
ARDS组
4.23±0.78*
(16)
6.59±1.41*
(16)
9.66±1.82**
, http://www.100md.com
(17)
与正常组相比*P<0.05，**P<0.01。括号内为例数。
ARDS组SOD蛋白含量降低,MnSOD活性显著低于正常(P<0.05),MDA含量明显增高(P<0.01)，见表2。MDA含量与各切变率下全血表观粘度均显著相关(P<0.01和P<0.05)，见表3。
表2 ARDS患者血浆SOD、MDA变化(±s)
SOD蛋白含量
(ng/ml,n=15)
MnSOD活性
(Nu/ml,n=17)
, 百拇医药
MDA
(nmmod/ml,n=14)
正常对照组
5.63±2.32
85.58±7.76
3.64±0.321
ARDS组
5.10±2.2
73.81±19.22*
3.75±0.24**
与正常组相比*P<0.05，**P<0.01。
, 百拇医药
表3 ARDS组相关性检验结果(n=16)(mPa.s)
r
P
MFA与
200S-1
0.62
<0.01
与
20S-1
0.46
<0.05
, http://www.100md.com
与
4S-1
0.46
<0.05
讨 论
氧自由基是人体正常生命活动过程中的重要信息物质，其代谢紊乱与许多疾病的发病过程有关。本实验中发现，ARDS组清除超氧阴离子自由基的超氧化物歧化酶(SOD)蛋白含量降低，MnSOD活性显著下降，自由基增多使膜发生脂质过氧化的中间产物丙二醛(MDA)显著增高，提示ARDS时氧自由基增多，使膜发生脂质过氧化。这是由于在ARDS时，肺泡毛细血管膜损伤，出现间质水肿和肺泡渗出，肺泡表面活性物质破坏增加，有玻璃样物质形成。到ARDS晚期，肺的通气和换气功能均受累。由于严重的缺氧和二氧化碳潴留，终致全身各组织器官发生代谢障碍和酸中毒。此时，一方面由于ATP生成不足，膜泵运转失灵，增高的Ca2+激活钙依赖性蛋白水解酶，使黄嘌呤氧化酶生成增加。与此同时，次黄嘌呤的生成也增加，故使氧自由基生成增加。另一方面，线粒体功能障碍，氧化磷酸化过程减弱或消失，以致进入胞内的O2经单电子还原形成氧自由基的量增加。炎症时通过受损的肺泡巨噬细胞释放的趋化因子等使肺组织内大量的白细胞积聚并被补体等炎性介质所激活，也是氧自由基产生的重要途径。再者，SOD蛋白含量降低和MnSOD活性的下降又使氧自由基的清除不足，结果使ARDS患者体内氧自由基大大增加。
, 百拇医药
实验中还发现，高、中、低切变率下全血表观粘度值均明显升高，且与MDA含量显著相关。说明由于氧自由基增加，引起了红细胞膜脂质过氧化、膜的变形能力降低和聚集性增强，致使全血粘度增高，而后者正是ARDS发生、发展的重要机理。Wang等[3]的研究也表明，红细胞膜氧化损害使膜蛋白构象变化，致膜粘弹系数和粘滞系数增加。Mo等[4]用SOD能显著地防止大鼠肠缺血再灌注引起的脂质过氧化、红细胞聚集、Casson粘度、低切变率下血粘度的改变。这些研究结果与我们的研究相一致。因而，在ARDS的治疗中，应积极采用预防自由基产生和清除氧自由基的措施，防止由于血液流变性改变引起全身各组织器官血液灌流不足而发生的多器官功能不全，从而有望提高治愈率，降低死亡率。
参考文献
1，吴阶平,裘法祖主编.黄家驷外科学.第5版.北京：人民卫生出版社.1997，471～485
2，廖福龙.血液粘度测定方法及其应用.见翁维良，廖福龙，吴云鹏主编.血液流变学研究方法及其应用.北京：科学出版社.1989，33～62
, http://www.100md.com
3，Wang X, Wu Z, Song G, et al. Effects of oxidative damage of membrane protein thiol group on erythrocyte membrane viscoelasticities. Clin Hemorrheol Microcirc. 1999,21(2):137
4，Mo J, Fan J, Guo Z, et al. A new hypothesis about the relationship between free radical. Med Hypotheses. 1993,41(6):516
(收稿：2000-04-18
修回：2000-06-09), 百拇医药
单位：田步升(046000 山西省长治市,山西长治医学院)；窦月琴(市第二人民医院)；张慧英(046000 山西省长治市,山西长治医学院)；张文平(046000 山西省长治市,山西长治医学院)
关键词：ARDS；血液粘度；氧自由基
中国微循环000317
【摘要】目的 观察ARDS患者氧自由基和血粘度变化，并探讨两者间的关系。方法 用NXE-4锥板式粘度计检测高切变率(200S-1)、中切变率(20S-1)和低切变率(4S-1)下全血表观粘度；测定SOD蛋白含量、活性和MDA含量。结果 ARDS组高、中、低切变率下全血表观粘度明显增高(P<0.05和P<0.01)；MnSOD活性明显降低(P<0.05)，MDA含量明显增高(P<0.01)；MDA含量与高、中、低各切变率下全血表观粘度均显著相关。结论 ARDS时全血粘度增高，其可能与氧自由基增加有关。
, 百拇医药
Changes of the Oxy-free Radicals and Hemoviscosity in Patients with ARDS
Tian Busheng, Dou Yueqin,Zhang Huiying,et al.
(Changzhi Medical College, Changzhi, 046000)
【Abstract】Objective To investigate the changes of oxy-free radicals and blood viscosity and explore their relationship in patients with ARDS. Methods The whole blood apparent viscosity (WBAV) at shear rate 200S-1、20S-1、4S-1，content and activity of SOD, content of MDA were examined in patients and normal groups. Results The WBAV at every shear rate was significantly increased(P<0.05,P<0.01),MnSOD activity was obviously decreased (P<0.05),MDA content was higher (P>0.01) in patients. The content of MDA was significantly correlated with WBAV at every shear rate in patients . Conclusions The WBAV was higher in patients with ARDS and it may be related to the increased oxy-free radicals.
, 百拇医药
【Key words】 ARDS Hemoviscosity Oxy-free Radicals
ARDS——成人呼吸窘迫综合征是多种疾病和损伤累及呼吸功能而造成的急性、重度低氧血症，是临床常见病、多发病之一，死亡率很高。本文主要探讨氧自由基和血粘度变化及两者间相互作用在ARDS发病过程中的作用，为临床预防、诊断和治疗提供理论依据。
资料和方法
1 研究对象 住院病人17例，男13例，女4例，年龄21～56岁，平均年龄43.1岁。其中腐败性脓胸6例，重度胸外伤11例。死亡11例，死亡率65%。所有病例在病程的一定阶段均发生ARDS。初期，病人呼吸加快，有窘迫感，吸氧不能缓解；进展期，病人有明显的呼吸困难和紫绀，呼吸道分泌物增多，肺部布满罗音，意识障碍。临床表观、X线、血气分析结果等均符合ARDS的诊断标准[1]。
, http://www.100md.com 选择与患者年龄、性别、地域相近的健康人17例，平均年龄42.6岁，作为对照。
2 方法
2.1 全血表观粘度测定 按翁维良等[2]规定条件，采集空腹肝素(20U/ml)抗凝血4ml,采用NXE-4型锥板式粘度计，在25℃条件下，用静置20min血液于4h内完成测试工作，切变率分别为200S-1、20S-1和4S-1。
2.2 血浆超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)测定 用放射免疫法测血浆SOD蛋白含量(ng/ml),药盒由上海第二军医大学放免研究室提供；用亚硝酸盐法测SOD活性(Nu/ml)，用硫代巴比妥酸法测MDA含量(nmol/ml)，药盒由南京建成生物工程研究所提供。
3 统计学处理 组间比较用t检验，结果以均数±标准差(
±s)表示；MDA与高、中、低切变率下全血表观粘度值进行直线相关性检验，检验水准均为P<0.05。, 百拇医药
结 果
ARD组200S-1、中切变率20S-1和低切变率4S-1下全血表观粘度值均显著高于正常对照组(P<0.05和P<0.01)，见表1。
表1 ARDS患者全血表观粘度变化(
±s)(mPa.s)200S-1
20S-1
4S-1
正常对照组
, 百拇医药
3.71±0.60
(16)
5.69±0.83
(17)
8.16±1.10
(16)
ARDS组
4.23±0.78*
(16)
6.59±1.41*
(16)
9.66±1.82**
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(17)
与正常组相比*P<0.05，**P<0.01。括号内为例数。
ARDS组SOD蛋白含量降低,MnSOD活性显著低于正常(P<0.05),MDA含量明显增高(P<0.01)，见表2。MDA含量与各切变率下全血表观粘度均显著相关(P<0.01和P<0.05)，见表3。
表2 ARDS患者血浆SOD、MDA变化(
±s)SOD蛋白含量
(ng/ml,n=15)
MnSOD活性
(Nu/ml,n=17)
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MDA
(nmmod/ml,n=14)
正常对照组
5.63±2.32
85.58±7.76
3.64±0.321
ARDS组
5.10±2.2
73.81±19.22*
3.75±0.24**
与正常组相比*P<0.05，**P<0.01。
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表3 ARDS组相关性检验结果(n=16)
(mPa.s)r
P
MFA与
200S-1
0.62
<0.01
与
20S-1
0.46
<0.05
, http://www.100md.com
与
4S-1
0.46
<0.05
讨 论
氧自由基是人体正常生命活动过程中的重要信息物质，其代谢紊乱与许多疾病的发病过程有关。本实验中发现，ARDS组清除超氧阴离子自由基的超氧化物歧化酶(SOD)蛋白含量降低，MnSOD活性显著下降，自由基增多使膜发生脂质过氧化的中间产物丙二醛(MDA)显著增高，提示ARDS时氧自由基增多，使膜发生脂质过氧化。这是由于在ARDS时，肺泡毛细血管膜损伤，出现间质水肿和肺泡渗出，肺泡表面活性物质破坏增加，有玻璃样物质形成。到ARDS晚期，肺的通气和换气功能均受累。由于严重的缺氧和二氧化碳潴留，终致全身各组织器官发生代谢障碍和酸中毒。此时，一方面由于ATP生成不足，膜泵运转失灵，增高的Ca2+激活钙依赖性蛋白水解酶，使黄嘌呤氧化酶生成增加。与此同时，次黄嘌呤的生成也增加，故使氧自由基生成增加。另一方面，线粒体功能障碍，氧化磷酸化过程减弱或消失，以致进入胞内的O2经单电子还原形成氧自由基的量增加。炎症时通过受损的肺泡巨噬细胞释放的趋化因子等使肺组织内大量的白细胞积聚并被补体等炎性介质所激活，也是氧自由基产生的重要途径。再者，SOD蛋白含量降低和MnSOD活性的下降又使氧自由基的清除不足，结果使ARDS患者体内氧自由基大大增加。
, 百拇医药
实验中还发现，高、中、低切变率下全血表观粘度值均明显升高，且与MDA含量显著相关。说明由于氧自由基增加，引起了红细胞膜脂质过氧化、膜的变形能力降低和聚集性增强，致使全血粘度增高，而后者正是ARDS发生、发展的重要机理。Wang等[3]的研究也表明，红细胞膜氧化损害使膜蛋白构象变化，致膜粘弹系数和粘滞系数增加。Mo等[4]用SOD能显著地防止大鼠肠缺血再灌注引起的脂质过氧化、红细胞聚集、Casson粘度、低切变率下血粘度的改变。这些研究结果与我们的研究相一致。因而，在ARDS的治疗中，应积极采用预防自由基产生和清除氧自由基的措施，防止由于血液流变性改变引起全身各组织器官血液灌流不足而发生的多器官功能不全，从而有望提高治愈率，降低死亡率。
参考文献
1，吴阶平,裘法祖主编.黄家驷外科学.第5版.北京：人民卫生出版社.1997，471～485
2，廖福龙.血液粘度测定方法及其应用.见翁维良，廖福龙，吴云鹏主编.血液流变学研究方法及其应用.北京：科学出版社.1989，33～62
, http://www.100md.com
3，Wang X, Wu Z, Song G, et al. Effects of oxidative damage of membrane protein thiol group on erythrocyte membrane viscoelasticities. Clin Hemorrheol Microcirc. 1999,21(2):137
4，Mo J, Fan J, Guo Z, et al. A new hypothesis about the relationship between free radical. Med Hypotheses. 1993,41(6):516
(收稿：2000-04-18
修回：2000-06-09), 百拇医药