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编号:10259577
三种莨菪类药物对失血性休克大鼠不同组织氧耗量的影响
http://www.100md.com 《微循环学杂志》 1999年第2期
     作者:刘凤英* 宋 欣* 田 牛*

    单位:* 中国人民解放军总医院微循环研究室, 邮政编码 北京100853

    关键词:休克;氧耗量;山莨菪碱;解痉灵;樟柳碱;器官;大鼠

    微循环学杂志/990206 应用生物组织氧耗仪测量了正常对照组、 失血性休克组、 山莨菪碱组(654-2)、 解痉灵组、 樟柳碱组(n均=10)大鼠心、 肾、 脑、 肝、 小肠等组织的氧耗量变化。 结果显示小肠粘膜氧耗量最高, 以下依次为肾、 脑、 肝、 心, 小肠浆膜最低。 失血休克组脑、 肾、 小肠肌层氧耗量显著高于正常对照组。 这可能与肾、 脑、 小肠肌层组织在缺血、 缺氧状态下为保证它们功能的执行, 组织细胞需获取大量氧, 故氧耗量升高有关。 大鼠失血前10 min分别静脉注射5 mg/kg(体重)654-2、 解痉灵、 樟柳碱后, 结果显示654-2有稳定溶酶体、 保护线粒体以提高细胞对缺血缺氧的耐受性及减轻“氧债”有关。 解痉灵和樟柳碱能防止失血休克后小肠粘膜、 肝等器官组织的氧耗量升高, 而对主要器官心、 脑、 肾等组织氧耗量增高未见防治作用。
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    Effects of Three Kinds of Hyoscyamine on Different Tissue Oxygen

    Consumption in Hemorrhagic Shock Rats

    Liu Fengying, Song Xing, Tian Niu

    General Hospital of Chinese PLA, Beijing 100853

    The tissue oxygen consumption of the heart, kidney, brain, liver, intestine of the rats, which are divided into normal contrast group, hemorrhagic shock group, Anisodamine(654-2) group, N-Butyl-Scopdammonium group and Anisodus tanguticus group(all n=10), were measured by using the Oximeter for biological materials. The results showed that the oxygen consumption of intestinal musoca was highest, then the kidney, brain, liver, heart, and the oxygen consumption of intestinal serosa was lowest among all. The oxygen consumption of the brain, kidney, intestinal muscle in hemorrhagic shock group was significantly higher than that of the normal contrast group, probably because the kidney, brain and intestinal muscle needed a great deal of oxygen in order to keep themselves functional in the ischemic and hypoxic states. 654-2, N-Butyl-Scopolammonium Bromide, and Anisodine were injected(5 mg/kg. iv.) 10 minutes before hemorrhage. The outcomes indicated that 654-2 could significantly prevent the oxygen consumption of all the above organs from increasing after hemorrhagic shock, probably because 654-2 could keep lysosome stable and improve the tolerance of Mitochondria to hypoxia. N-Butyl-Scopolammonium Bromide and Anisodine could keep the oxygen consumption of intestinal musoca and liver from increasing after the hemorrhagic shock, but they had no significant effect on the oxygen consumption of the heart, brain and kidney.
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    Key words:Shock; Oxygen consumption; Anisodamine; N-Butyl-Scopolammonium Bromide; Anisodine; Organ; Rat

    氧耗是正常组织细胞生命活动的一个基本标志, 不同组织氧耗又不尽相同。 失血休克后不同组织细胞氧耗量的测量, 文献报道甚少, 应用莨菪类药物对失血性休克大鼠不同组织氧耗量的测量亦未见文献报道, 故此本文着重探讨莨菪类药物对失血性休克大鼠不同组织氧耗量的影响, 为休克的防治提供依据。

    1 材料和方法

    1.1 实验动物、 药品及仪器

    由本院动物实验室提供Wistar大鼠, 体重220~250 g, 雌雄不拘, 分组如下: (1) 正常对照组(10只), (2) 失血休克组(10只), (3) 盐酸莨菪碱组(10只, 简称654-2), (4) 溴丁基东莨菪碱组(10只, 简称解痉灵), (5) 氢溴酸樟柳碱(10只, 简称樟柳碱)。 试剂采用Hanks液(灭菌), pH 7.2。 实验采用OBM-Ⅲ型生物组织氧耗仪(中国人民解放军第304医院研制)。 台式平衡记录仪。
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    1.2 动物模型

    大鼠1%戊巴比妥钠(45 mg/kg)腹腔麻醉。 将其仰卧位固定于手术台上, 颈总动脉插管, 通过三通阀接头与水银压力表相连, 以观测血压。 三通阀的另一头与贮血器(10 ml注射器)相连备放血用, 通过调节贮血器的高度调控血压和出血量。

    失血休克组: 观察动脉压稳定后, 通过三通阀的一端缓慢放血, 使血压下降至5.3 kPa, 维持1 h后取肝、 肾、 小肠、 心、 脑组织待测。

    654-2、 解痉灵、 樟柳碱组: 维持正常血压后, 分别按5 mg/kg(体重)由尾静注射给药, 待10 min后开始放血, 血压下降至5.3 kPa, 维持1 h后取组织待测(同上)。

    1.3 氧耗测量方法

    将组织块置于生理盐水中, 洗净血液, 分别置于盛有37 ℃ Hanks液的备用池内预热平衡30 min。 测氧池内加2.5 ml Hanks液, 在磁力器搅拌下于37 ℃平衡15 min, 使此溶液成为空气饱和液。 调节测氧仪, 使氧分压至20 kPa。 称取组织块80 mg, 剪碎成小粒, 放置测氧池内, 拧上调节活塞, 排出池内所有气泡, 平衡1 min, 在磁力器搅拌下连续测量4 min, 直接记录氧分压下降值。
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    1.4 氧耗量的计算(按照中国人民解放军第304医院1989年制定的计算方法)

    由于电极的端面是直接与测氧池内的空气饱和液接触, 因此测量的数据是溶液中的氧分压变化, 而溶液氧分压的变化是由溶液中组织的氧耗所造成的, 因此记录4 min氧分压的下降值, 按下列公式计算组织、 细胞的氧耗量。

    氧耗量计算公式:

    氧耗量(μl/mgh-1)=13.0(μl)×÷组织重量(mg)÷4×60

    式中: 13.0(μl)=2.5 ml Hank´s液总氧量, ΔPO2=4 min氧分压下降值, 20(kPa), 为饱和液中的氧分压值, 4×60=测量时间×60(min)。
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    1.5 统计方法

    所有数据采用t检验, 结果以±s表示。

    2 结果(见附表)

    正常对照组: 6个器官组织氧耗量以小肠粘膜最高, 依次为肾、 脑、 肝、 心, 小肠浆膜最低。

    失血休克组: 脑、 肾、 小肠肌层氧耗量与正常对照组比显著增加(P<0.01~0.05)。

    654-2组: 6个器官组织氧耗量与正常对照组比较无显著差异。

    解痉灵组: 肾、 心肌、 小肠肌层组织氧耗量明显高于正常对照组, 对缺氧敏感的组织——脑的氧耗量显著高于正常对照组(P<0.001), 小肠粘膜、 肝组织氧耗量与正常对照组比无明显差异。
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    附表 各组大鼠不同组织氧耗量(μl/mgh-1, n均=10, ±s) 分 组

    脑

    肾

    心肌

    肝

    小肠粘膜

    小肠

    肌层

    正 常

    0.85±
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    0.17

    0.94±

    0.16

    0.71±

    0.1

    0.84±

    0.11

    1.14±

    0.39

    0.62±

    0.15

    休 克

    1.04±
, 百拇医药
    0.141)

    1.11±

    0.121)

    0.80±

    0.16

    0.92±

    0.14

    1.09±

    0.19

    0.84±

    0.133)

    654-2
, 百拇医药
    0.97±

    0.14

    1.06±

    0.12

    0.84±

    0.19

    0.98±

    0.23

    1.19±

    0.46

    0.68±

    0.16

    樟柳碱
, 百拇医药
    1.01±

    0.161)

    1.13±

    0.171)

    0.86±

    0.101)

    0.97±

    0.143)

    1.15±

    0.27

    0.87±

    0.133)
, 百拇医药
    解痉灵

    1.18±

    0.162)

    1.18±

    0.321)

    0.91±

    0.171)

    0.95±

    0.15

    1.08±

    0.42

    0.82±
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    0.171)

    注: 与正常组比: 1) P<0.01, 2) P<0.001, 3) P<0.05

    樟柳碱组: 心、 脑、 肾、 肝、 小肠肌层组织氧耗量均高于正常对照组, 其中脑、 肾、 心肌组织氧耗量显著高于正常对照组(P<0.01), 小肠粘膜组织氧耗量与正常对照组比未见明显改变。

    本实验结果证明654-2能防治失血休克时脑、 肾、 心肌、 肝、 小肠组织细胞氧耗量的增加。 解痉灵对肝、 小肠粘膜组织氧耗量增高有防治作用。 樟柳碱只能防治小肠粘膜组织氧耗量增加。

    3 讨 论

    3.1 失血休克对组织氧耗量的影响
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    在正常基础状态下氧供(DO2)远远高于氧耗(VO2), 因此当氧供减少时, 机体首先通过提升氧摄取率来代偿[1,2]。 当失血休克时由于大量快速失血, 使心输出量急剧下降, 引起全身性血容量急剧减少。 由于血流减慢, 灌注到组织、 细胞的血流量减少, 故供氧量也减少, 导致组织、 细胞缺血、 缺氧。 由于肾、 脑是机体的重要器官, 肾的功能是排泄机体内的可溶性代谢产物, 以保证机体内环境的稳定; 而脑是高级中枢神经器官, 也是缺氧敏感器官。 由于休克致大量快速失血, 引起全身供血供氧不足, 肾、 脑组织细胞可能需要吸收大量氧来保证重要器官执行它们的功能, 这可能是失血休克后肾、 脑氧耗量升高的原因之一。

    另外, 同在一个器官, 小肠失血休克后, 其肌层氧耗量高于正常对照组, 而小肠粘膜氧耗量与正常对照组比较未见明显改变, 这可能是由于小肠粘膜拥有大量的绒毛, 其主要功能是吸收, 失血休克后为保证小肠粘膜的功能, 肌层的一部分血液分流入粘膜血管以保证其功能完成, 小肠肌层则缺血、 缺氧呈现“氧债”, 故小肠肌层氧耗量升高。
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    3.2 三种莨菪类药物对失血休克时的防治作用

    为了寻找对失血休克防治药物, 我们选用了654-2、 解痉灵、 樟柳碱, 因为这三种药有多种相同药理作用, 但它们对失血休克后不同器官组织氧耗量改变的防治作用研究报道甚少。 654-2已被广泛应用于抗休克的临床治疗, 对抗休克的作用机理已有深入的研究[3~5], 而解痉灵、 樟柳碱是继山莨菪碱后的又一组莨菪类药物, 我们以往的工作已证明这二种药物对辐射所致微循环障碍有较好防治作用[6,7]。 本实验则进一步为我们应用这二种药物防治失血休克后组织氧耗量的改变提供依据。

    结合以往的研究, 可以发现654-2防治失血休克可能通过以下途径: (1) 保护完整细胞而抑制溶酶体的释放; (2) 保护线粒体, 减少线粒体内镁离子外逸, 从而减轻“氧债”, 提高细胞对缺血、 缺氧的耐受性。 本实验结果进一步证明654-2可以明显防治失血休克后6个器官组织细胞氧耗量的增加。 解痉灵虽能防止失血休克后小肠粘膜、 肝的氧耗量升高, 但未能防止心、 脑、 肾等主要器官氧耗量的增加; 而樟柳碱仅能防止小肠粘膜组织氧耗量升高。 可见654-2对防止失血休克后6个器官组织细胞氧耗量升高作用优于解痉灵和樟柳碱, 其作用机理的研究仍有较大空间, 值得进一步探讨。
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    参考文献

    1.Cain SM. The respiratory system. Vol4. Bethesda: American Pnysiology Society, 1987. 403~420.

    2.刘秀文.组织氧合及氧供-氧耗关系.国外医学麻醉学与复苏分册,1992, 13(5):257.

    3.苏静怡. 山莨菪碱(654-2)抗休克作用机制的研究进展. 生理科学进展, 1985, 16(4):317.

    4.朱宇, 苏静怡. 山莨菪碱抗休克作用的细胞机制研究. 中国病理生理学杂志, 1988, 4(5):258.

    5.杨国栋, 吴蠡荪, 姚新民主编. 微循环障碍与莨菪类药的临床应用. 北京: 人民卫生出版社, 1989. 201.

    6.田牛, 刘凤英. 溴丁基东莨菪碱对骨髓微血管损伤的防护作用. 中华医学杂志, 1988, 68(9):494.

    7.田牛, 刘凤英. 溴丁基东莨菪碱对骨髓微循环障碍的影响. 中华放射医学与防护杂志, 1987, (5):326.

    收稿日期:本文1998-05-21收到, 1998-09-09修回, 1998-11-20接受, 百拇医药(刘凤英* 宋 欣* 田 牛*)